某中空长航时无人机机载浮标分离安全性研究

孙凯军，付义伟，陆冬平，陈著，汪洋

(1.中国航天空气动力技术研究院 彩虹无人机科技有限公司， 北京 100074) (2.中国电子科技集团有限公司 中国电子科学研究院， 北京 100043)

0 引 言

近年来，随着我国海洋事业的迅猛发展，海难事故和海域领土纠纷也频发。与有人驾驶飞机相比，中高空长航时无人机具有航时长、成本低、出勤率高等优点，其搭载先进完善的搜索与通信浮标使其成为远海救援、侦察监视的中坚力量。因此，研究无人机机载浮标投放过程中的气动力干扰问题，对机载浮标安全投放方案的设计有着十分重要的意义。

机载外挂物动态分离的研究方法主要有风洞试验和数值计算两种。风洞试验方面，主要有捕获轨迹系统(Captive Trajectory System，简称CTS)试验，其是现阶段模拟飞机外挂物投放分离的主流试验方法，该方法能比较真实地模拟外挂物的分离特性，但是该方法对试验环境要求高、试验设备复杂，并且费用昂贵。数值计算方面，针对具有较大相对位移的运动问题，目前比较成熟的方法主要是动态嵌套网格方法，其具有较高的网格质量，并且考虑了流场的非定常效应。

国外，W.L.Sickles等利用数值方法计算了B-1B轰炸机炸弹投放的运动轨迹，数值模拟结果与飞行试验吻合良好，证明了CFD方法的有效性；F.Robert等利用CFD方法结合六自由度刚体运动方程成功预测了F/A-18C战斗机机载导弹的运动轨迹，计算结果与风洞试验结果一致，说明CFD方法可以有效预测导弹的运动轨迹。

国内，达兴亚等结合预估校正机制和嵌套网格技术对导弹的虚拟飞行进行了数值模拟，其数值结果与试验值吻合良好；……