国外跨介质飞行器发展历程及启示

跨介质飞行器是指既可在空中飞行,又能完成水下潜航的新概念特种飞行器。跨介质飞行器集成了空中和水下2种航行器的能力,即飞机的空中飞行能力和潜艇的潜水隐身能力。本文结合国外跨介质飞行器的发展历程,介绍了潜水飞机、潜射无人机等新型两栖跨介质装备,并分析了其对我国的启示。     

升力型潜水飞行器水空动力学特性研究

水空两相介质物性的巨大差异为潜水飞机的水下潜航和空中飞行带来诸多难题,本文选择升力型航行器为研究对象,采用数值仿真手段研究其飞行和潜航动力学特性,模拟结果说明:在低速航行时,存在匹配的速度区间使得升力型航行器在空中和水下的各动力学参数随攻角的变化趋势相似并且数值相近,航行器获得相似的飞行和潜航环境;通过对水下高速航行的可行性的探讨,获悉升力型航行器不适宜在水下高速潜航,需采用变体方式改变构型来提高航行器的动力学性能。     

美研发潜水飞机的构想

据《美国军事》报道，美国防部高级研究计划局，计划研发一种可在空中飞行，后在水面和水下行驶的潜水飞机，旨在用于突袭敌方海岸的特种作战行动。     

美军计划研发潜水飞机专门用于突袭敌方海军，

据美国探索频道网站10月24日报道，美国防部高级研究计划局计划研发一种不仅能在空中飞行，还能在水面和水下行驶的潜水飞机，专门用于突袭敌方海岸的特种作战行动。     

海底新成员:水下飞机

近年来,不少国家在探索深海奥秘的进程中,不断取得新的突破。其中,成功研制开发的各种新型潜水交通工具,为人类征服海洋奠定了有力基础。几年前,在美国加利福尼亚州蒙特里湾一个无障碍水域里,进行了一次双人驾驶水下飞机的试验。一架名为"深海飞行员"的水下飞机,在飞行中取得了成功。这次飞行,标志着人类在水下飞行领域取得了新的成绩。1996年,美国设计建造的"深水飞机l号"投入使用,以每小时20千米的速度,很快到达水下1000米处。一年后,另一架"飞鱼"号单座深水飞机被用于     

水空两栖多旋翼飞行器出水控制及参数整定

介质跨越是水空多旋翼飞行器的关键运动之一,针对水空多旋翼飞行器的出水问题开展相关研究。首先,建立水空多旋翼飞行器的运动学、动力学模型,重点探究其在水下运动过程中的受力,借助Fluent软件对水空多旋翼飞行器在水下受到的粘性水动力进行分析,并进一步用多项式拟合粘性水动力与速度之间的关系。在此基础上,提出分段变参数PID跨介质控制方法,在Matlab中开展控制仿真实验。最后,引入遗传算法整定PID控制器,并将结果与前者进行对比。实验结果表明：水、空环境突变对PID控制算法影响巨大,分段变参数PID控制方法更加贴合实际跨介质过程;基于遗传算法的PID控制器参数整定方法能有效提高水空多旋翼飞行器跨介质性能。研究结果可为研究潜器跨介质、导弹出水、水空多旋翼飞行器的出入水控制等问题提供研究思路和理论参考。     

倾转四旋翼跨介质飞行器水面垂直起飞策略研究

针对跨介质飞行器研究领域目前存在的任务负载小以及近水面介质属性强非线性变化导致的推力损失问题,设计了一种倾转四旋翼跨介质飞行器构型,具有较大的起飞负载,并建立了倾转四旋翼跨介质飞行器近水面静力学模型;在控制策略上,设计了水面垂直起飞流程以及切换控制策略,等效提高了跨介质飞行器近水面推重比,并进一步增强了倾转四旋翼跨介质...     

海空跨域航行器流体动力特性研究

为了兼顾水下航行器和空中飞行器的优势,本文提出一种基于升力原理实现水空作业且能多次自由穿越水气界面的航行器——海空跨域航行器,应用STAR-CCM+软件,基于重叠网格方法对航行器的气动水动特性进行数值模拟,分别得到了航行器在水中和空中航行时的升阻力以及升阻力系数。通过对结果的分析,验证了该航行器可以分别满足在水中和空中航行时的升阻力要求,这对海空跨域航行器的设计有着重要的参考意义。     

19.3公里/小时：世界最快私人潜艇水下试航

2009年12月一种名为“超级猎鹰”的新型潜水机器研制成功，它具有新颖的潜水功能，而且水下运动速度很快，类似于在水下飞行，可供私人购买使用。     

旋翼类飞行潜航器的发展及关键技术

飞行潜航器(Unmanned Aerial Underwater Vehicle,UAUV)在水空搜救、水下结构物探测具有广阔的应用前景。本文通过对主要飞行器、水下航行器的比较分析,认为多旋翼飞行器是目前技术条件下最适合水空2种环境使用的构型。综述国内外主要旋翼类飞行潜航器(Multi-Rotor Unmanned Aerial Underwater Vehicle,MUAUV)的研究和发展现状,分析旋翼类飞行潜航器的特点,论述飞行潜航器发展急需解决的关键技术。