飞行器总体设计最终版
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第一章—绪论1.各国独立发射首颗卫星时间。
表格 1 各国独立发射首颗卫星时间表2.航天器的分类?答:航天器按是否载人可分为无人航天器和载人航天器两大类。
其中,无人航天人按是否环绕地球运行又分为人造地球卫星和空间探测器两大类;载人航天器可以分为载人飞船、空间站和航天飞机。
3.什么是航天器设计?答:航天器设计就是要解决每一个环节的具体设计,其中主要的几个关键内容为:航天任务分析与轨道设计、航天器构形设计、服务与支持分系统的具体设计。
4.画图说明航天器系统设计的层次关系并简述各组成部分的作用。
答:图 1 航天器系统设计的层次关系图(1).有效载荷分系统:航天器上直接完成特定任务的仪器、设备和核心部分;(2).航天器结构平台:整个航天器的结构体(3).服务和支持系统:有效载荷正常工作的必要条件。
①结构分系统:提供其他系统的安装空间;满足各设备安装方位,精度要求;确保设备安全;满足刚度,强度,热防护要求,确保完整性;提供其他特定功能②电源分系统:向航天器各系统供电③测控与通信系统:对航天器进行跟踪,测轨,定位,遥控,通信;④热控系统:对内外能量管理和控制,实现航天器上废热朝外部空间的排散,满足在飞行各阶段,星船各阶段、仪器设备、舱内壁及结构所要求的温度条件;⑤姿态与轨道控制系统:姿态控制--姿态稳定,姿态机动;轨道控制--用于保持或改变航天器的运行轨道,包括轨道确定(导航)和轨道控制(制导)两方面,使航天器遵循正确的航线飞行。
、⑥推进系统:向地球静轨道转移时的近地点与远地点点火;低轨道转移时,低轨到高轨的提升与离轨再入控制;星际航行向第二宇宙速度的加速过程;在轨运行⑦数据管理系统:将航天器遥控管理等综合在微机系统中⑧环境控制与生命保障:维持密闭舱内大气环境,保证航天员生命安全5.航天器的特点及其设计的特点?答:航天器的特点有5个,(1).系统整体性;(2).系统层次性;(3).航天器经受的环境条件:运载器环境、外层空间环境、返回环境;(4).航天器的高度自动化性质;(5).航天器长寿面高可靠性。
四旋翼飞行器〔A 题〕参赛队号:20140057号四旋翼飞行器设计摘要:四旋翼作为一种具有构造特殊的旋转翼无人飞行器,与固定翼无人机相比,它具有体积小,垂直起降,具有很强的机动性,负载能力强,能快速、灵活的在各个方向进展机动,构造简单,易于控制,且能执行各种特殊、危险任务等特点。
因此在军用和民用领域具有广泛的应用前景如低空侦察、灾害现场监视与救援等。
多旋翼无人机飞行原理上比拟简单,但涉及的科技领域比拟广,从机体的优化设计、传感器算法、软件及控制系统的设计都需要高科技的支持。
四旋翼无人机的飞行控制技术是无人机研究的重点之一。
它使用直接力矩,实现六自由度〔位置与姿态〕控制,具有多变量、非线性、强耦合和干扰敏感的特性。
此外,由于飞行过程中,微型飞行器同时受到多种物理效应的作用,还很容易受到气流等外部环境的干扰,模型准确性和传感器精度也将对控制器性能产生影响,这些都使得飞行控制系统的设计变得非常困难。
因此,研究既能准确控制飞行姿态,又具有较强抗干扰和环境自适应能力的姿态控制器是微小型四旋翼飞行器飞行控制系统研究的当务之急。
一、引言:1.1 题目理解:四旋翼飞行器,顾名思义,其四只旋转的翅膀为飞行的动力来源。
四只旋转翼是无刷电机,因此对于无刷电机的控制调速系统对飞行器的飞行性能起着决定性的作用。
在本次大赛中,需要利用四旋翼飞行器平台,实现四旋翼的起飞,悬停,姿态控制,以及四旋翼和地面之间的测距等功能。
以往做的核心板较大,所需的电路较多,考虑到四轴飞行器的轻便,故而不太是一个很理想的选择。
方案二:主控板使用STM32。
STM32板子的I/O口很多,自带定时器和多路PWM,可以实现的功能较多,符合实验要求。
Stm32迷你板在体积和重量上也不是很大,对飞机的载重量要求不是很高。
综上所述,我们一致决定使用STM32 MMC10作为此次大学生电子竞赛的主控板。
2.2 飞行姿态的方案论证:方案一:十字飞行方式。
四轴的四个电机以十字的方式排列,*轴和y轴成直角,调整俯仰角和翻滚角的时候分开调整,角度融合简单,适合初学者,能明确头尾,飞行时机体动作精准,飞控起来也容易。
大型固定翼客机分析报告2014-4-28学院:计算机科学与工程学院学号:201322060608姓名:马丽学号:201322060629姓名:潘宗奎目录总结----马丽、潘宗奎 (I)1 大型固定翼客机总体设计.................................................... - 1 -1.1 客机参数............................................................ - 1 -1.2 飞机的总体布局...................................................... - 1 -1.2.1 飞机构型....................................................... - 1 -1.2.2 三面图......................................................... - 2 -1.2.3 客舱布置....................................................... - 2 -2 客机的重量设计............................................................ - 4 -3 大型固定翼客机的外形设计.................................................. - 6 -3.1 翼型................................................................ - 6 -3.2 机翼平面形状的设计.................................................. - 7 -3.3尾翼................................................................. - 8 -4 重量分析................................................................. - 11 -5 气动特性分析............................................................. - 13 -6 性能分析................................................................. - 22 -6.1 商载—航程图....................................................... - 22 -6.2 起飞距离........................................................... - 23 -6.3 进场速度........................................................... - 24 -6.4 着落距离........................................................... - 24 -总结----马丽通过这门课程的学习,大致了解无论是飞行器传统设计流程:首先是根据技术参数、经验和一些简单的分析方法进行初始的设计,然后用较为精确的分析方法对初始设计进行核验,根据核验结果,逐步调整设计参数,直到得到满意的设计方案。
1.航天工程系统的组成及卫星的系统组成航天工程系统,简称航天系统。
航天系统是由航天器、航天运输系统、航天发射场、航天测控网、应用系统组成的完成特定航天任务的工程系统。
卫星通常可划分为有效载荷和卫星平台两大部分有效载荷是指卫星上直接完成特定任务的仪器、设备或系统,又称专用系统。
1)科学探测和实验类有效载荷。
2)信息获取类有效载荷。
3)信息传输类有效载荷。
4)信息基准类有效载荷。
卫星平台是由保障系统组成的、可支持一种或几种有效载荷的组合体。
1)结构与机构分系统。
2)热控制分系统。
3)电源分系统。
4)姿态与轨道控制分系统。
5)推进分系统。
6)测控分系统。
7)数据管理分系统。
(星务管理分系统)8)总体电路分系统。
9)返回分系统。
(数传分系统)2.空间飞行器总体设计的阶段划分1)任务分析2)约束条件的确定3)卫星研制技术流程初步制定4)卫星与卫星工程大系统、其他系统之间的接口5)方案优选6)方案论证报告和技术要求3.卫星的主承力构件的三种形式,并比较三种形式的优缺点结构形式承力筒箱式杆系结构设计复杂(构件多,约束多)简单简单传力路线长(贮箱上挂)短短承受载荷大(整星)小小结构工艺很复杂(模具多)很简单(平板)简单工艺品质难保证(圆形、构件多)易保证易保证结构质量较重较轻最轻总装工艺难(贮箱内连)简单简单有效载荷扩展难(承力筒限制)易易周期/成本较长/较高较短/较低较短/较低4.静止轨道双自旋稳定通信卫星和三轴稳定通信卫星总体方案的比较比较因素双自旋稳定三轴稳定姿态和天线指向精度相对低较高扩展性差可增大电池阵块数技术复杂程度较简单较复杂(姿轨控系统)继承性可继承DFH-2技术DFH-3技术风险度大(消旋轴承单点故障)较大(管路泄露,太阳电池板展不开)经济性成本相对低成本相对高5.空间飞行器构型设计概念及构型设计一般原则空间飞行器构型设计(又称为空间飞行器总体结构设计)是对飞行器的外形、结构形式、总体布局、仪器舱布局、质量特性以及与运载器和地面机械设备接口关系等进行设计和技术协调的过程。