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电控旋翼直升机飞行动力学特性研究

作　者: 赵鑫
导　师: 陆洋
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 电控旋翼直升机襟翼飞行动力学配平稳定性操纵性
分类号: V212.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

电控旋翼直升机以襟翼操纵代替自动倾斜器操纵,与传统直升机相比,具有结构简单,重量轻,安全性好,便于维护等优点。其独特的操纵方式决定了采用电控旋翼直升机飞行力学特性的特殊性。本文即是对电控旋翼直升机的飞行动力学特性进行研究。首先建立了电控旋翼非定常气动力模型:基本翼型的气动力模型采用基于指数方法的Leishman-Beddoes时域可压缩非定常气动力模型,襟翼气动力模型采用Hariharan和Leishman基于指数方法的非定常气动力模型。在此基础上建立了电控旋翼直升机飞行动力学模型。并以某基准直升机为样例将其改进为电控旋翼直升机,进行配平计算和稳定性与操纵性计算与分析。计算结果表明电控旋翼直升机的配平特性与常规直升机基本相同,稳定性略优于常规直升机,而操纵性则略低于常规直升机。最后对电控旋翼直升机的关键参数进行参数研究。这些参数包括桨叶预安装角和桨根扭转刚度等。得出结论:在一定范围内增大桨叶预安装角或减小桨根弹簧扭转刚度可减少所需襟翼总操纵行程。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-12
第一章绪论  12-18
  1.1 引言  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-15
  1.3 本文的研究思路及主要内容  15-18
    1.3.1 研究思路  15-16
    1.3.2 主要内容  16-18
第二章带襟翼翼型非定常气动力模型  18-30
  2.1 引言  18
  2.2 基本翼型气动力  18-19
  2.3 襟翼运动引起的增量气动力  19-26
    2.3.1 襟翼翼型气动力状态空间模型  22-24
    2.3.2 襟翼翼型非定常气动力递推公式模型  24-26
  2.4 襟翼移轴补偿引起的增量气动力  26-28
  2.5 翼型气动力模型验证  28-29
  2.6 本章小结  29-30
第三章电控旋翼直升机飞行力学建模  30-49
  3.1 引言  30
  3.2 坐标系的定义  30-31
  3.3 电控旋翼襟翼操纵量与桨叶变距关系  31-34
  3.4 机体运动方程  34-35
  3.5 旋翼气动力模型  35-39
    3.5.1 桨叶剖面（襟翼剖面）非定常气动环境模型  35-36
    3.5.2 旋翼诱导速度模型  36-37
    3.5.3 旋翼挥舞运动方程  37-38
    3.5.4 旋翼气动力计算  38-39
  3.6 其它各部件气动力建模  39-45
    3.6.1 尾桨气动力  39-42
    3.6.2 平尾气动力  42-43
    3.6.3 垂尾气动力  43-44
    3.6.4 机身气动力  44-45
  3.7 模型综合及配平  45-48
    3.7.1 模型综合  45-46
    3.7.2 模型配平及结果分析  46-48
  3.8 本章小结  48-49
第四章电控旋翼直升机操稳分析及参数研究  49-65
  4.1 飞行动力学模型的线化  49-50
  4.2 电控旋翼直升机稳定性  50-54
    4.2.1 样例电控旋翼直升机稳定根分析  50-52
    4.2.2 样例电控旋翼直升机根轨迹  52-54
  4.3 电控旋翼直升机操纵性  54-60
  4.4 电控旋翼直升机设计参数分析  60-64
    4.4.1 桨叶预安装角  60-61
    4.4.2 桨根弹簧扭转刚度  61-63
    4.4.3 襟翼长度  63-64
  4.5 本章小结  64-65
第五章总结与展望  65-66
  5.1 全文总结  65
  5.2 展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
在学期间的研究成果及发表的学术论文  70-71
附录  71-74

电控旋翼直升机飞行动力学特性研究

内容摘要

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