1.引言 有翅膀的鸟类和昆虫天生就具有良好的飞行性能[1-4] 。飞行器类型有固定翼、旋翼和扑翼。与固定翼和旋翼机飞行相比,仿生扑翼飞机具有独特的优势,如能原地或狭小场地停留、操纵性优异、悬停飞行性能好、飞行成本低等。飞机兼具升力、悬停、推动功能,扑翼系统[5] 。小型扑翼机器人因便携性、操作性、灵活性、隐蔽性好、制造成本低等特点,在军事和民用领域有着广泛的应用前景[6-7] 。正是由于其在各个领域具有很大的适用性,许多国家都将其视为重点研究对象[8] 。由加州理工学院和AeroVironment公司联合研制的Microbat是最早的电动微型扑翼飞机[9] 。第四架原型机的巡航时间为 22 分 45 秒。Microbat 的翼展只有 23 厘米,重量只有 14 克,扑翼频率约为 20Hz,可以携带一个微型相机。Mentor 由多伦多大学和斯坦福研究中心 (SRI) 合作生产,最大翼展为 15 厘米,重量为 50 克。它有四个机翼。机翼由电致伸缩聚合物人工肌肉 (EPAM) [9] 提供动力。德国公司 Festo 开发了仿生飞狐 [10] ,总质量为 580 克
提出了一种分布式电力推进多旋翼飞机的新设计方法,以确保从控制角度对转子故障具有鲁棒性。基于零可控性概念,推导出一个质量指标来评估和量化考虑转子故障的情况下给定设计的性能。制定了一个优化问题,其成本函数基于质量指标,其最优解确定了一组最优设计参数,可最大程度地提高飞机控制其姿态和位置的能力。通过对加州理工学院自主系统与技术中心正在开发的自主飞行救护车模型进行实验的结果,验证了所提出的设计程序的有效性。
摘要 根据联邦航空管理局的研究,仅美国航空公司每年就要燃烧 162 亿加仑的航空燃料,导致美国空气污染占全国 3% 以上。航空业贡献了全球空气污染的 1% 以上。与其他污染源相比,这些数字似乎微不足道,但航空业仅占世界贸易货运量的 0.5%,而全球能源消耗量为 2.2%。目前电池和电动机的进步并不能在不久的将来取代燃气涡轮发动机,特别是对于远程飞机而言。本文介绍了一种 BWB 飞机的概念设计,该飞机可载客 160 人,航程 9200 公里,巡航速度为 0.77 马赫数,可通过 FAR 25 认证。设计非常规配置的方法包括传统的飞机设计方法和新方法。在任何航程方程中,升阻比都起着重要作用。对于 BWB 飞机来说,这个比率相当高,而且随着发动机效率的提高,每位乘客每公里的燃油消耗量可以大幅降低。与具有类似载客量和任务特征的传统飞机相比,BWB 飞机的一体式设计提供了较低的空重。
在附录A或B至10 CFR第1021部分中列出的一系列动作中, 适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。在附录A或B至10 CFR第1021部分中列出的一系列动作中, 适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。适用于10 cfr part 1021中列出的行动中的第1021部分。安全,健康或DOE或行政命令的类似要求; (2)要求将废物存储,处置,恢复或治疗设施(包括焚化炉)进行选址和施工或重大扩展,但该提案可能包括分类排除的废物存储,处置,恢复或治疗措施或设施; (3)干扰危险物质,污染物,污染物或cercla排除的石油和天然气产品,这些石油和天然气产品在环境中已经存在,因此会有不受控制的或无法控制的释放; (4)有可能对环境敏感的资源产生重大影响,包括但不限于10 CFR第1021部分(第4)段中列出的资源,D部分(附录B部分); (5)涉及基因工程的生物,合成生物学,政府指定的有害杂草或入侵物种,除非提出的活动以设计和操作的方式包含或限制,以防止未经授权释放到环境中并按照适用的要求进行,例如在10 cf(5)中列出的1021 cfr Part 1021 cfr part subpart 1021,subpart b。
(1) 确认船体外壳如船体、舷侧船壳、机翼、尾部和其他结构等的完整性。但仅适用于不需要在干坞或滑道上检验的船体水线以上部分。 (2) 对有风雨密要求的船体外壳结构如船体、主翼等进行冲水试验。 (3) 对各船体、舷侧船壳、机翼、尾部和其他结构等连接处进行近观检验。如验船师认为有必要,应进行无损检测。 (4) 尽可能确认内部走廊和内部结构的完整性。 (5) 确认座椅与地板的连接。 (6) 确认方向、速度和姿态控制系统(机翼控制系统、水舵和气舵)。如验船师认为有必要,应进行操作试验。 (7) 确认拖带设备(若设有)的完整性。 (8) 确认结构防火装置和布置的任何改动。 (9) 确认所有通海孔以及连接船体的阀门、旋塞和紧固件。 (9) 尽可能对螺旋桨叶片和轴系进行目视检查。如验船师认为必要时,应进行无损检测。 (10) 燃油箱的外部检查。 (11) 对燃油系统、润滑油系统、冷却系统、排气系统和液压系统进行目视检查。 (12) 对燃油和润滑油切断装置进行操作试验。 (13) 检查机械设备的工作状况,如验船师认为必要时,应进行效用试验。 (14) 检查电气设备的工作状况,如验船师认为必要时,应进行效用试验。 (15) 对驾驶舱内部进行一般目视检查。 (16) 尽可能检查电缆。 (17) 确认船体接地措施的有效性。
(1) 确认船体外壳如船体、舷侧船壳、机翼、尾部和其他结构等的完整性。但仅适用于不需要在干坞或滑道上检验的船体水线以上部分。 (2) 对有风雨密要求的船体外壳结构如船体、主翼等进行冲水试验。 (3) 对各船体、舷侧船壳、机翼、尾部和其他结构等连接处进行近观检验。如验船师认为有必要,应进行无损检测。 (4) 尽可能确认内部走廊和内部结构的完整性。 (5) 确认座椅与地板的连接。 (6) 确认方向、速度和姿态控制系统(机翼控制系统、水舵和气舵)。如验船师认为有必要,应进行操作试验。 (7) 确认拖带设备(若设有)的完整性。 (8) 确认结构防火装置和布置的任何改动。 (9) 确认所有通海孔以及连接船体的阀门、旋塞和紧固件。 (9) 尽可能对螺旋桨叶片和轴系进行目视检查。如验船师认为必要时,应进行无损检测。 (10) 燃油箱的外部检查。 (11) 对燃油系统、润滑油系统、冷却系统、排气系统和液压系统进行目视检查。 (12) 对燃油和润滑油切断装置进行操作试验。 (13) 检查机械设备的工作状况,如验船师认为必要时,应进行效用试验。 (14) 检查电气设备的工作状况,如验船师认为必要时,应进行效用试验。 (15) 对驾驶舱内部进行一般目视检查。 (16) 尽可能检查电缆。 (17) 确认船体接地措施的有效性。
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飞翼无人机的开发是一个反复的过程,其中考虑和分析了各个领域。飞翼无人机的机身采用 3D 打印,以便快速制作原型和重新配置,以便在短时间内测试不同的有效载荷配置。机翼和翼梢小翼由高密度泡沫制成,以保持重量并提供足够的耐用性(图 72)。初始翼型测试首先在 xflr5 软件(第 4 章:翼型选择)中利用计算流体动力学 (CFD) 进行,然后在 Solidworks(第 5 章:翼型分析)中进一步分析。经过分析,选择 Eppler 344 作为根翼型,Eppler 325 作为翼梢翼型。翼梢小翼是 GOE 330 翼型。利用 Solid Works 中的 CFD(第 8 章:最终飞机设计)对最终模型进行了分析,发现足以满足要求。通过在肯尼索州立大学亚音速风洞中测试比例模型(第 10 章:风洞测试),确认了 CFD 结果。这些测试的结果证实了通过 CFD 获得的结果。
ICAO批准了11种技术途径,另外11条正在评估中。其中,水力加工的酯和脂肪酸(HEFA)途径是最成熟的技术途径。酒精到喷气(ATJ)和Fischer Tropsch是另外两个有前途和新兴的途径。Power-to-liquid(PTL)是最后的关键技术途径,并产生合成SAF。每个途径都有多个原料选项,并提供不同程度的生物燃料产量,SAF输出和允许的混合百分比。但是,在印度背景下,ATJ将是不久的将来的技术途径。首先,可以探索1G乙醇以进行SAF生产。随后,对于更高的混合授权,由于农业残留物的可用性和严格的法规,2G乙醇将是首选的路线。其他原料,例如工业废物/离气,Sweer高粱和海藻也可以进一步推动ATJ的动力,因为这些可能是乙醇生产的替代原料。
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