无人机技术发展日新月异,然而随之带来的则是诸多“黑飞”现象,威胁着军事、个人隐私、经济、公共安全等领域,且严重影响着空中交通秩序及社会治安,因此反无人机装置的研发就显得极其重要。根据文献报道现有的反无人机方式主要以动能打击、激光照射等硬毁伤为主,而关于软毁伤方式的研究报道甚少。本文针对基于碳纤维丝缠绕无人机使其失能的软毁伤方式展开研究,主要研究内容如下:(1)通过大量查阅国内外无人机及反无人机技术的文献和报告,了解无人机结构、反无人机装置的研究现状,并根据目前存在的问题,确立了本文的研究方案。(2)根据四旋翼飞行器的系统构成,对多旋翼无人机进行了易损性分析,从而得出利用纤维丝缠绕无人机螺旋桨这种方法的可行性。在此基础上,对该低附带软毁伤反无人机系统的战斗部进行了总体方案设计,主要对毁伤元驱动方式的选择、驱动器与毁伤元排布结构进行了详细设计。(3)针对毁伤元特性作出基本假设,从而建立了毁伤元飞行外弹道模型,以此来模拟毁伤元在空中的飞行状态;同时对毁伤元空间展开形成的毁伤区域进行了分析。(4)根据总体方案设计以及上述建立的数学模型,利用ABAQUS有限元分析软件,对纤维丝缠绕无人机螺旋桨的过程进行了数值仿真,分析了纤维丝截面形状、长度、幕密度对无人机螺旋桨缠绕效能的影响,并得出结论(1)从螺旋桨的速度降来看,纤维丝截面形状对螺旋桨缠绕效能几乎没有影响;(2)随着纤维丝长度的增长,其对螺旋桨的缠绕效能越好;(3)纤维丝幕密度越大,对螺旋桨缠绕效能越好。(5)采用穷举方法,利用有限元软件仿真分析了纤维丝长度和纤维丝幕密度对无人机螺旋桨的缠绕效能,得到在螺旋桨转速为88r/s及选择矩形截面纤维丝条件下,对无人机螺旋桨缠绕影响最佳的纤维丝长度及纤维丝幕密度分别为990mm和18根。同时从拟合的线性方程得到三种因素对螺旋桨缠绕效能影响排序为:纤维丝幕密度、纤维丝长度、纤维丝截面形状。研究结论可为软毁伤反无人机产品的工程设计提供理论参考。