毕业论文（设计）类型

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1.毕业论文（设计）的研究背景：

跨介质飞行器在如今海洋战场上的战略意义举足轻重，主要优势是跨介质能力，可根据用途需求在空中和水中自主切换运行状态，能够大大提高武器的突防能力[1]。环境适应性强[2]，使得传统飞行器的航行限制得到了拓展并具有极好的任务可达性。目前各国都在加紧研究此类设备，因此跨介质飞行器已不仅仅停留在纸面上和 PPT 中，正逐步成熟，成为各方争夺的新兴技术领域[3]。一些公司和研究机构陆续开展了相关的研究，意在探索突破跨介质的原理与关键技术[4]。跨介质飞行器运动模式转换过程易受到气、水交界面的显著影响，产生短时、高量值的冲击载荷， 极易造成结构损坏和弹道失稳，相关的流体动力构型设计需综合考虑水动性能和气动性能[5]。近年来，随着仿生学设计理念的兴起，业界开始借鉴自然界具有优异水空运动能力的生物，如飞鱼、飞鸟和乌贼等，以对跨介质飞行器进行更好地适应性设计与改进[6]。基于此仿生思路，将可折叠可变形机构应用到跨介质飞行器上是一个不错的方案。

对跨介质飞行器的理论运用层面，以美国为例，其作为世界军事一流强国，在跨介质飞行器上已经开展了大量技术攻关与样机研制工作[7]，从其不同方案的技术成熟度并结合美军信息情报体系建设可以研判，其后续将跨介质飞行器可能发展为侦察、作战平台，类似于无人机技术军事运用，第一阶段实现侦察、第二阶段实现侦察作战。在体系信息引导下，快速机动前出，通过反复出入水突破现有空中、水下预警打击体系，将目标定位信息回传作战平台，引导武器攻击。也可潜伏在预定海域，通过体系信息触发启动，采用空、水交错方式抵近并发射鱼雷、导弹直接对目标进行打击。在此过程中跨水空介质飞行器保持战场存在，时刻掌握目标动态，并在打击后进行毁伤评估，符合军事装备、作战理念的领先、创新发展思路。在结合上述相关理念后，可为我国跨介质飞行器飞行器的设计提供研究思路。

而在原理样机的实际应用方面，美国的样机数量最多，技术最为成熟[8]，而国内目前的原理样机均为高校研制的试验机，研究多为结构设计、飞行器布局或外形设计等。因此在与欧美国家的样机数量及技术方案，应用方面上仍有较大差距。为

在加快此类装备的研究的目标上，还需更多的参与研究其结构可能性并加以实际

应用，并为国防事业增添一分自己的力量。

本课题将以提供一种小型仿生多用途基本构型为思路而设计的无人跨介质可折叠固定翼式飞行器，特点是体积较小巧、成本低廉、易大批量生产制作，提供作为一种可进行模块化设计的基础平台，可在特殊用途及功能上对此平台进行调整更改。

2.毕业论文（设计）任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、

工作要求）

(1) 完成跨介质可折叠固定翼式飞行器三维模型的总体模型设计。包括：飞行器部件的设计、整体设计、控制电机的选型等。主要利用 UG、CATIA 等软件将其二维图绘制和模型设计出来。

(2) 使用 SOLIDWORKS 对零件结构进行有限元分析。根据应用场合、工作要求选择进行修改调整。

(3) 采用 XFLR 对机体翼型进行设计。

(4) 完成控制器模块的选型，利用 EPLAN 绘制电气原理图和接线图。

(5) 利用 3D 打印技术完成所需零部件的结构打印。

(6) 对其内部控制系统进行接线，最后完成机体整体的组装调试与运行。

3.毕业论文（设计）成果的要求（包括图表、实物等硬件要求）

(1) 利用 AutoCAD 与 UG、CATIA 完成轴多自由度机器人的二维图纸和三维建模；

(2) 利用 3D 打印技术打印完成飞行器所需零部件结构；

(3) 完成内部控制系统的接线原理图一份；

(4) 完成一张总的装配图及各部件零件图；

(5) 完成其内部控制系统的接线及飞行器整体组装调试与运行；

(6) 完成毕业论文最终定稿一份。

4.主要参考文献

[1] 刘梦莹，熊栎，黄河峡，蔡佳，刘再接，谭慧俊． 跨介质动力系统方案发展现状及关键技术分析[J/OL], 2024, (01):1-2.

[2] 孙泽鹏, 宋乾福, 贾重任 . 跨介质飞行器的应用与技术特点分析[J].军民两用技术与产品, 2015(10): 22-23.

[3] 李超，吕日毅，钱仁军，许莹琪. 美跨介质飞行器技术发展与运用研究[A]. 中国人民解放军 92728 部队, 2023, (06):7-8.

[4] WHALEY E P, STEWART D. Path from urgent operational need to program of record[J]. Defense ARJ, 2014, 21(2):525 − 564.

[5] 吴正阳. 基于翠鸟入水策略的跨介质飞行器构型仿生设计及入水性能研究

[D]. 吉林: 吉林大学, 2021.

[6] 贺永圣. 仿生跨介质飞行器水气动布局融合设计及出水特性分析 [D]. 吉林: 吉林大学, 2021.

[7] 侯涛刚，靳典哲，龚毓淡等.水空跨介质航行器前沿技术进展［J］. 科技导报，2023，41（2）：5-22.

[8] 赵子懿，赵长见，马奥家.跨介质飞行器发展现状与未来展望[A].中国运载火箭技术研究院,2024,(02):4-6