【摘 要】
:
吊挂飞行是直升机特有的飞行方式,在军用和民用领域有着广泛的应用需求。但是,在吊挂飞行中,吊挂物的运动对直升机的操稳特性有较大的影响,降低了直升机的飞行品质,甚至会带来飞行安全问题。为了提高直升机吊挂飞行任务的执行效率和安全性,势必要对直升机吊挂飞行的飞行品质进行设计与优化,而开展这项工作的基础是建立一套直升机吊挂飞行的飞行品质综合评估方法。因此,本文针对直升机/吊挂物耦合系统飞行品质评估问题开展了
论文部分内容阅读
吊挂飞行是直升机特有的飞行方式,在军用和民用领域有着广泛的应用需求。但是,在吊挂飞行中,吊挂物的运动对直升机的操稳特性有较大的影响,降低了直升机的飞行品质,甚至会带来飞行安全问题。为了提高直升机吊挂飞行任务的执行效率和安全性,势必要对直升机吊挂飞行的飞行品质进行设计与优化,而开展这项工作的基础是建立一套直升机吊挂飞行的飞行品质综合评估方法。因此,本文针对直升机/吊挂物耦合系统飞行品质评估问题开展了以下研究工作:首先,建立了一种直升机/吊挂物耦合系统定量飞行品质评估方法。基于ADS-33E-PRF对样例直升机的开环定量飞行品质进行计算与分析;利用LQR方法设计了一套状态反馈控制律,开展了闭环飞行品质计算并与开环品质做了对比分析;在此基础上,通过数值微分方法,计算了带宽、轴间耦合特性、姿态变化快捷性等定量飞行品质与控制律参数之间的敏感性,并分析了控制律参数对这些飞行品质指标的影响规律。其次,发展了一种直升机吊挂飞行机动科目逆仿真方法。通过设计直升机/吊挂物耦合系统飞行动力学模块、驾驶员操纵量求解模块以及任务科目数学描述模块建立了直升机吊挂飞行机动科目逆仿真算法。在此基础上,针对ADS-33E-PRF中定义的垂直机动、出航中断、横侧定位、悬停以及自定义的精准悬停投放科目开展了逆仿真计算并对样例直升机的任务性能进行了评估。最后,建立了一种直升机/吊挂物耦合系统认定飞行品质评估方法。利用谱分析方法计算了驾驶员的操纵截止频率;基于驾驶员的操纵截止频率与驾驶品质等级之间的映射关系评估了直升机吊挂飞行的驾驶品质;最终实现了直升机/吊挂物耦合系统认定飞行品质的评估。
其他文献
复合材料具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀等优良的性能,广泛地应用于建筑、交通工具、航空航天等领域。在复合材料中埋入光纤传感系统所形成的智能复合材料,可以实时监测复合材料内部结构的变化,实现对材料的寿命预测。然而光纤埋入后会在一定程度上影响材料的连续性和完整性,形成“眼状”界面,从而对复合材料的力学性能以及传感器自身的应变传感性能带来负面影响。本文以“眼状”界面的埋入式光纤智能复合材料为例,对光纤
飞机起落装置是关乎飞机飞行安全的最为重要的系统之一,也是飞机着陆滑跑阶段严重影响飞机结构动力学响应和乘坐舒适性的主要振源之一。飞机着陆、滑跑时由起落架缓冲器承担吸收和耗散冲击和振动载荷的任务。而目前普遍使用的油气式缓冲器阻尼力并不能适应外部载荷的变化,其着陆缓冲性能尚有许多提升空间。针对此问题,本文将半主动控制技术应用于起落架缓冲器中,以民机支柱式前起落架为研究对象,建立半主动控制起落架着陆动力学
超声电机特殊的摩擦驱动方式和能量传递特性,决定了摩擦材料对超声电机界面运动转化效率、输出性能、速度稳定性以及使用寿命等关键指标有着至关重要的影响。为改善聚四氟乙烯摩擦材料强度低、耐磨性差等缺点,本文利用分子动力学模拟的方法,选用氮化碳、石墨烯和氧化石墨烯等性能优异的二维材料对其进行填充改性。改性结果显示,氮化碳、石墨烯和氧化石墨烯的加入均可提升聚四氟乙烯基体的机械性能、玻璃化转变温度和耐磨性。其中
直升机飞行时旋翼的气动载荷和惯性载荷是时间的周期函数,这些载荷通过桨毂传给机身,形成了作用在直升机上的交变力和力矩,是直升机的主要振源。在旋翼桨毂上安装双线摆吸振器可有效吸收旋翼的振动载荷,降低直升机的振动水平。本文根据中国直升机设计研究所测量桨毂双线摆吸振器性能的要求,开展了桨毂双线摆吸振器试验台及其动力控制系统设计研究。首先,通过对桨毂双线摆吸振器工作原理的分析,依据设计目的及要求,完成了试验
复合材料结构长期处在振动载荷环境中,必然会导致材料疲劳损伤的产生。目前对复合材料振动疲劳的研究还相对较少,工程界主要通过振动试验方法获取复合材料结构的振动疲劳寿命,因此有必要寻找一种更为快捷的方法用以预测复合材料振动疲劳寿命。复合材料在常幅疲劳载荷和随机振动疲劳载荷作用下,其刚度退化发展阶段具有相似性,都经历三个主要阶段,其中前两个阶段占据大部分寿命时间。基于此,本文利用复合材料刚度下降最主要的前
作为把发动机产生的动力传递给任务执行机构的中间设备,传动装置的应用遍布于航空航天、船舶汽车等行业。传动装置恶劣的工作环境及复杂的工况,导致传动元件容易产生故障,严重影响系统的正常运行。随着对于产品功能、品质要求的不断提高,越来越多非标准件以及新型材料的引进,广泛存在于结构设计中的不确定性因素已经逐渐不容忽视,传统的确定性分析方法已不能满足日益增长的可靠性需求,传动装置的可靠性已经成为工程界关注的重
降落伞由于其优越的减速性能常被用于各类飞行器的减速与回收过程。降落伞飞行过程可以分为开伞阶段与减速下降阶段,本文针对这两个阶段分别建立了动力学方程,通过仿真分析了不同参数对伞载系统飞行性能的影响。针对伞载系统开伞阶段,建立了拉直过程三质点动力学模型与充气过程两质点动力学模型。以“神舟号”飞船主伞开伞过程为例,通过本文模型得到的数值仿真结果与实验对比,验证了本文动力学模型的准确性。在此基础上,针对某
变体飞机作为一种新型飞行器,能够改变自身外形适应不同的飞行状态,提高飞行性能,变体飞机的设计涉及气动、结构、材料、控制等多个学科。无缝偏转的变体机翼后缘,上下蒙皮不仅需要能够承受气动载荷,还要发生较大的弹性变形。采用传统材料设计的变体机翼后缘,所需的变体驱动力较大,而且通常通过上下蒙皮前后分离才能减小蒙皮拉伸变形。针对这一问题,本文采用零泊松比蜂窝结构材料作为柔性蒙皮,设计了一种机翼后缘偏转机构用
本文以超声速风洞试验中前置体对后方降落伞干扰的实际工程问题为研究背景,采用数值研究方法,研究了不同来流马赫数和不同距离两种工况下,风洞中前置体-降落伞组合体的绕流流场分布和降落伞的气动特性,分析了前置体的尾流和反射波对下游降落伞的影响,得到了前置体对降落伞的气动特性的影响规律。首先,对前置体绕流流场展开了数值研究,获得了风洞中前置体尾流场分布,初步确定了前置体附近的激波结构以及反射波的形成原因,通
降低飞行器的结构重量是飞行器设计人员的主要目标之一。想要降低结构重量,主要有改变结构材料和结构构型两种方法。改变结构构型可以通过设计新的夹层板芯材实现。飞行器上有许多曲面夹层结构,所以对曲面皱褶结构芯材进行研究是有必要的。本文对复合材料皱褶芯材夹层曲板的构型参数和力学性能进行了研究。首先,以复合材料皱褶芯材的胞元为研究对象,结合经典层合板理论和曲面皱褶芯材胞元的受力分析,推导出曲面复合材料层合皱褶