【摘 要】
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弹射起飞能够有效降低无人机起飞阶段的能量消耗，增加有效载荷，提升巡航里程。本研究以固定翼无人机压缩空气弹射系统为研究对象，开展实验与仿真研究。基于MATLAB总体热力学设计，本团队成功研制了压缩空气弹射器样机，开展了详细的实验测试；并在进一步建立动态仿真模型，把握其气动作用过程。研究获得了无人机弹射过程中的压力变化及速度、加速度以及位移等运动参数随时间的变化曲线，详细分析了弹射过程中压缩空气的流动
【基金项目】
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北京市自然科学基金（JQ21010）； 国家杰出青年科学基金项目（51925604）； 国家重点研发计划项目（2018YFE0117300）；
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弹射起飞能够有效降低无人机起飞阶段的能量消耗，增加有效载荷，提升巡航里程。本研究以固定翼无人机压缩空气弹射系统为研究对象，开展实验与仿真研究。基于MATLAB总体热力学设计，本团队成功研制了压缩空气弹射器样机，开展了详细的实验测试；并在进一步建立动态仿真模型，把握其气动作用过程。研究获得了无人机弹射过程中的压力变化及速度、加速度以及位移等运动参数随时间的变化曲线，详细分析了弹射过程中压缩空气的流动规律及其对活塞的作用过程，并分析了不同工作压力对弹射器性能的影响。本研究详细分析了弹射器的具体工作过程与弹射性能，其实验测试结果表明：最终搭建的弹射器样机可实现50kg无人机以25.11m/s的速度弹射起飞；并通过仿真研究获得了其气动作用机理。
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