无人飞行器总体方案设计及系统特性研究

本书共九章，涵盖了各类无人机（含折叠式的）关键的气动特性介绍与分析、三维铰链力矩的设计与计算、螺旋桨辅助设计及全机气动特性与噪声分析、高超声速乘波体外形的设计、计算与优化研究、仿生扑翼无人机的设计与气动特性研究、基于视觉的无人机位置估计方案和车载无人机自主着陆的控制方案等诸多研究领域。本书适用于理工科专业高年级本科生以及流体力学和CFD等相关领域相关专业的研究生用书。本书可作为高等院校教授流体力学和CFD等相关领域进阶课程的教材，也可供研究人员参考使用。

张国庆，北京理工大学副教授，博士生导师。长期从事空气动力学和流体力学的相关研究。作为负责人承担了国家重点研发计划子课题、自然科学基金项目、某装备预研项目、型号类项目等国家和国防科研任务。作为项目核心成员参与了国家重点研发计划（冬奥专项），国家重大仪器专项（科技部）项目，国家自然基金和其他型号及预研项目。担任JFM、 Phys. Fluids、AIAA J.、AIAA J. Aircraft、J. Fluids Strut.、《中国科学》、《力学学报》、《航空学报》、《兵工学报》等学术期刊的特邀审稿人，国家自然科学基金函评专家，参与制导兵器行业型号研发工作，经历过大量飞行理论研究、仿真试验和基地发射试验，并在在研的型号项目中担任分系统总师、气动项目组专家。发表包含Physics of Fluids在内的国际国内期刊论文50余篇，其中SCI论文30余篇。出版个人英文专著1部。

第1章 各种布局的气动特性数值模拟与分析 1.1 引言 1.2 CFD方法性的验证 1.3 正常式布局与V形尾翼布局的气动特性数值模拟与分析 1.3.1 尺函数与边界条件的设置 1.3.2 结果与分析 1.4 串翼布局的气动特性数值模拟与分析 1.4.1 CFD与Daniel F.Scharpf风洞实验的对比验证 1.4.2 翼差角度对串置翼升阻特性的影响 1.4.3 垂直相对位置对串置翼升阻特性的影响 1.5 前掠翼鸭式布局的气动特性数值模拟与分析 1.5.1 几何模型及边界条件的设置 1.5.2 实验结果及分析 1.6 本章小结 习题1 第2章 三维副翼铰链力矩计算 2.1 引言 2.2 铰链力矩及其影响因素 2.3 铰链力矩的补偿方法 2.3.1 气动补偿 2.3.2 调整片 2.4 ONERA-M6机翼风洞实验及数值模拟 2.5 铰链力矩的数值方法与计算网格 2.5.1 副翼为机翼后缘直接切割 2.5.2 铰链力矩的数值模拟方法 2.6 计算结果分析 2.6.1 不同攻角和舵偏角对副翼铰链力矩的影响 2.6.2 不同马赫数对铰链力矩的影响 2.6.3 缝隙大小对铰链力矩的影响 2.7 副翼大小对机翼气动特性的影响 2.8 本章小结 习题2 第3章 螺旋桨辅助设计及全机气动特性分析 3.1 引言 3.2 滑移网格技术与CFD验证 3.2.1 滑移网格技术 3.2.2 CFD验证 3.3 配合弹载无人机的螺旋桨的参数设置与网格生成 3.4 实验结果与分析 3.4.1 单独螺旋桨转动 3.4.2 带风速和螺旋桨转动 3.5 螺旋桨的效率 3.6 螺旋桨的噪声分析 3.6.1 FW-H方程声学模型 3.6.2 螺旋桨噪声的数值模拟 3.6.3 降低螺旋桨噪声可采用的措施 3.7 本章小结 习题3 第4章 乘波体气动外形及其设计方法 4.1 引言