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后缘小翼型智能旋翼动力学参数影响分析

苗延青  
【摘要】:直升机在飞行过程中承受周期性的振动载荷,其中旋翼的振动载荷起主要作用。过高的振动载荷会降低直升机机体结构疲劳寿命,影响乘员和驾驶员的舒适性和工作效率,所以直升机的振动与控制一直是直升机设计中的重要内容。主动后缘小翼是一种新型的智能旋翼减振技术,可有效的降低旋翼的振动载荷水平。因此,本文以建立带后缘小翼智能旋翼综合气弹分析模型为目标,对后缘小翼的减振效果和驱动后缘小翼的需用功率进行分析。 建立了适用于后缘小翼智能旋翼综合气弹分析模型,该模型包括基于中等变形梁理论的桨叶动力学模型,Theodorsen准定常气动模型和均匀线性入流等,后缘小翼的气动力采用Theodorsen挥舞翼型理论来加以考虑。为了验证本文的桨叶动力学模型,计算了桨叶静变形、固有特性,通过与Patran仿真结果的对比,验证了该模型的有效性。 基于本文的综合气弹分析模型,研究了小翼及其结构动力学参数对桨毂载荷的影响。结果表明,小翼的偏转调节了桨叶升力面的高阶气动力分布,抵消了对机体激振力的主要谐波分量,可有效地降低桨毂振动载荷,且该载荷对小翼结构动力学参数的变化比较敏感。


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