分布式驱动的变体飞行器仿真系统设计与实现*

文哲远，陆宇平

(南京航空航天大学自动化学院，南京210016)

1 引言

自20世纪初美国的莱特兄弟研制出第一架飞机试飞成功以来，飞行器的发展突飞猛进，不但有了各种各样的外形，而且也飞得更高、更快、更灵活。即便如此，人类制造的飞行器仍然无法像鸟儿一样根据不同的环境而灵活改变自身的飞行状态，在空中自由翱翔。由于现代飞行器普遍采用固定的气动布局，针对一种飞行条件而优化设计，或者是针对几种飞行条件折衷设计，所以无法在多种飞行条件下都达到优化的气动性能。变体飞行器作为一种全新的概念，通过改变自身的外形，能够在不同飞行条件下执行多种飞行任务［1］。由于机翼是影响飞机性能的最重要部件，飞机的升力特性基本由机翼确定，因此对机翼的变形研究是变体飞行器的研究重点［2］。

采用分布式结构的变体飞行器结构重量轻，变形方式灵活，而且在部分驱动器发生故障的情况下也能使飞机具有足够的可靠性，故鲁棒性强［3］。要实现变体飞行器的控制，需要建立两层控制系统。位于内层的变形控制系统用于控制变形机构，实现变形控制。位于外层的飞行控制系统，用于控制飞行器的飞行状态，实现飞行控制［4］。

这里首先总结出分布式驱动的变体飞行器仿真系统的功能需求:①翼型控制功能，需要根据不同的飞行环境来自动选择合适的翼型;②气动数据存取需求，由于在线计算不同翼型在不同飞行环……