[发明专利]一种螺旋桨无人机自主起飞越障能力分析方法

权利要求书

1.一种螺旋桨无人机自主起飞越障能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过无人机起飞重量计算离地起飞真速；

S2、根据离地起飞真速和发动机风门开度计算螺旋桨进距比，并根据螺旋桨进距比计算全机等效拉力系数和螺旋桨拉力；

S3、根据全机等效拉力系数、螺旋桨拉力以及襟翼舵出舵量计算升力和阻力，并根据升力和阻力计算剩余推力；

S4、根据升力和阻力计算起飞滑跑时间和起飞滑跑距离，并根据起飞滑跑时间和起飞滑跑距离计算起飞平均合力；

S5、根据升力、阻力以及起飞高度计算平均爬升率、平均爬升梯度和爬升角，进而得到滑跑和爬升所需的总时间和总距离。

2.根据权利要求1所述的螺旋桨无人机自主起飞越障能力分析方法，其特征在于，所述步骤S1中离地起飞真速的计算方法为：

根据试飞数据建立的海平面标准大气压下起飞重量与抬前轮表速对应关系，对无人机起飞重量MASS进行插值得到抬前轮表速，再根据海平面标准大气密度和机场大气密度将抬前轮表速转换为抬前轮真速，所述抬前轮真速的计算公式为：

根据无人机抬前轮真速与离地真速转换模型计算离地真速，其计算公式为：

上式中，KVT为离地真速转换模型的转换因子。

3.根据权利要求2所述的螺旋桨无人机自主起飞越障能力分析方法，其特征在于，所述步骤S2中全机等效拉力系数和螺旋桨拉力的计算方法为：

将无人机滑跑起飞时发动机的风门开度设定为DTR，根据无人机试飞数据建立的发动机风门开度与转速对应关系，对DTR进行插值得到插值发动机转速RPMR，选定转速-最大连续功率模型，将转速代入该模型得到最大连续功率ENGPOR，根据该无人机螺旋桨-发动机匹配关系，计算发动机输出至螺旋桨做功功率ENGPR，计算公式为：

其中，KP为由试飞数据分析得到的发动机功率修正系数，AeroPresRec为发动机进气道总压恢复系数，为单台发动机提取功率；

根据发动机-螺旋桨传动比模型确定传动比，并计算螺旋桨功率系数CPR和螺旋桨进距比LAGR，计算公式为：

上式中，R为螺旋桨直径；

根据螺旋桨拉力效率修正模型和无人机理论螺旋桨装机拉力效率计算修正螺旋桨装机拉力效率，并计算螺旋桨拉力TR，计算公式为：

上式中，为螺旋桨拉力效率修正模型的修正因子，CTR为螺旋桨拉力系数；

考虑拉桨滑流影响，根据螺旋桨进距比LAGR、机翼参考面积SREF和拉桨发动机数量N，将螺旋桨拉力系数转化为全机等效拉力系数GCTR，计算公式为：

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