科研部门

无人飞行器实验室

  研究领域   

  利用研究所轻型航空动力的良好基础,以先进无人飞行器平台研发及系统集成为牵引,进行无人飞行器技术的基础研究、关键技术攻关、系统集成创新及无人飞行器相关产品研发。

  研究方向

  1.无人飞行器平台技术:飞行器总体设计技术;高效气动设计技术;轻质高强飞行器结构设计及制造技术;高效飞发匹配综合设计技术;小型高性能飞控导航系统集成设计技术;小型综合航电设计技术;飞行器总体、气动、结构、控制、能源、动力综合设计技术。

  2.无人飞行器系统集成及试验试飞技术:无人飞行器集成及优化技术;系统综合测试及评估技术;飞行试验验证及数据采集处理技术。

  3.无人飞行器应用及管理技术:面向用户的无人飞行器解决方案设计技术;无人飞行器飞行管理及风险评估技术。

  人员组成

  现有职工40人,其中正高级岗位人员3人,副高级岗位人员11人;在站博士后2人,在读研究生9人。

  2020项目情况

  2020年度在研项目8项,其中新争取各类项目4项,包括科技委重点项目1项,中国科学院国防科技重点实验室基金1项,国家自然科学基金1项,工程科学高精尖学科建设博士后项目1项。

  2020工作进展与主要成果

  无人飞行器平台技术方面,完成了某无人机的结构数字样机设计及制造装配工艺方案设计,重点突破了基于蜂窝夹层结构的大曲率S形进气道复合材料结构一体成型工艺设计,变截面不锈钢薄壁尾喷管结构高精度制造工艺设计等关键技术;针对临近空间飞行器低雷诺数及低温低气压的工况特点,分析了典型剖面下弯曲、扭转变形对不同高度和风速工况下螺旋桨气动性能的影响规律;构建了耦合的复合材料螺旋桨高精度静气弹分析方法,进行了大直径复合材料螺旋桨算例计算,为桨叶变形机理研究奠定了基础;针对某无人机整机供配电系统,采用多源多余度设计方法保证系统的可靠度,并通过了关键试验验证;完成了某型号无人机飞行控制与管理系统控制律详细设计、半物理仿真和转台试验验证,同时自主完成机载软件的开发并通过三方测试;完成某新型双余度飞行控制与管理计算机的研制、生产、调试与关键技术攻关,较之前型号性能大幅提升、功耗有所降低。

  无人飞行器系统集成及试验试飞技术方面,开展了某无人机结构装配工作,并对重要工艺过程进行了技术验证与完善固化;完成了大展弦比复合材料结构无人机的全机静强度试验,以及大尺度柔性结构无人机的全机模态试验;开展了高低速测力测压风洞试验,验证了平台的气动特性;开展了某型太阳能无人机螺旋桨模型常规和低密度环境风洞试验,为后续变形桨叶的对比试验夯实了基础,相关成果已应用于无人机高效螺旋桨电推进系统的研制中;结合有人机地面验证技术,提出了通用性的无人机地面综合模拟验证的方法,打破了无人机不建设地面综合验证平台的传统思路,实现了飞控、航电等飞机系统在地面的高仿真测试和验证,降低新研型号首飞风险,提高研发效率,节约研发成本。

  某太阳能无人机成功获批转入第二阶段研制,目前已完成缩比样机详细设计,各分系统已进入生产阶段;某靶标无人机先后完成了初样机的亚音速飞行试验、试样机的系统总装总调和亚音速飞行试验,为后续超音速飞行试验奠定了基础。

  本年度共发表学术论文11篇,其中SCI收录8篇;申请专利13项,获得9项专利授权。

    任:张子健   副主任: 张  健  王  勃