21、无人机前沿应用：从机翼优化到医疗领域的创新探索

无人机前沿应用：从机翼优化到医疗领域的创新探索

1. UAS - S45 机翼小翼前缘变形的气动外形优化

在当今时代，航空运输需求不断攀升，燃油价格波动不定，环保意识日益增强，这些因素共同促使人们迫切需要研发更具环境效益的飞机。据国际民航组织（ICAO）2019 年的数据显示，在新冠疫情之前，全球航空业预计到 2020 年将达到 4030 万次商业航班，相较于上一个十年增长了 50%。为了实现飞机更高的效率，新一代的变形技术成为了一个极具潜力的解决方案。该技术可应用于飞机的各种升力面，实现多点飞机设计，从而在所有飞行条件下都能提升飞机的气动性能。

目前，虽然大多数关于小翼的研究集中在传统设计上，但对于变形小翼以及高性能小翼配置参数优化方法的研究相对较少。本研究聚焦于 UAS - S45 机翼的前缘变形小翼，采用了改进的 CST 参数化技术和基于粒子群优化（PSO）算法与模式搜索相结合的混合优化算法，并运用 MATLAB 中的涡格法（VLM）来计算变形小翼的气动特性。

1.1 方法

本研究基于 UAS - S45 巡航飞行条件下计算得出的雷诺数，以阻力最小化为优化目标，旨在提升 UAS - S45 的性能。整个优化框架是在 MATLAB 中编写并执行的标准优化循环。其整体方法的流程图如下：

graph LR
    A[开始] --> B[计算雷诺数]
    B --> C[设置优化目标：最小化阻力]
    C --> D[执行优化循环]
    D --> E[翼型参数化]
    E --> F[VLM 求解器计算气动特性]
    F