针对展开式连杆机构载具存在载荷空间小、启动压力角偏大以及丝杠阻力扭矩过大等不足,基于SolidWorks Motion,选择展开角度、丝杠螺母位移以及丝杠扭矩作为约束及运动分析条件,利用GSTIFF类解算器,对展开式连杆机构建立运动仿真优化算例。经过优化后,载具空间增大,丝杠阻力扭矩比初始值减少60%左右,启动压力角减小,随之传动角增大,使得机构运转轻便高效;通过建立展开式连杆机构受力模型,对连杆的风阻工况展开了受力分析,优化后的丝杠推力较优化前减少76%左右。最后证明在100 m/s来流速度下丝杠所产生的扭矩可以支持承载叶片完全展开。

为保障目标位置对急用轻质物资的需求,提出并设计一种针对目标区域执行远距离精准投射任务的载具机构。飞行载具需要管径类机构进行发射,除了外部轮廓符合空气动力要求外,还要求载具飞行过程中,在扇叶的驱动下能够展开承载叶。基于此,对利用风能产生扭矩推动展开的可变结构载具进行了研究。利用动量-叶素理论(BEM),对被动式扇叶通过传动链推动承载叶及轻质载荷展开所需的驱动力矩进行了理论计算,得出来流风速、丝杠转速以及丝杠扭矩之间的因变关系,即丝杠扭矩随来流风速及丝杠转速增加而增大;运用Flow Simulation,得到在来流风速为100 m/s条件下,完全展开所提供的扭矩准稳态值为1.097 N·m,气动仿真与理论计算结果较好吻合,为所设计的载具提供一定的研究基础。