收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

电控旋翼直升机气动特性研究

王超  
【摘要】:电控旋翼,也被称为无自动倾斜器旋翼,具有其特有的气动特性,是21世纪初提出的一种新概念旋翼系统。电控旋翼气动力模型和电控旋翼直升机飞行力学模型是开展电控旋翼直升机气动特性研究的“基石”。鉴于此,本文首先建立了适用于电控旋翼气动特性分析的电控旋翼气动力模型,并结合电控旋翼直升机其他部件气动力模型发展了可用于飞行特性分析的电控旋翼直升机飞行力学模型,在此基础上对与电控旋翼直升机气动特性相关的若干关键问题进行了深入研究。主要研究工作包括以下几部分:(1)电控旋翼气动特性研究。首先,建立电控旋翼气动力模型,完成了带襟翼翼型气动力模型,包括带襟翼翼型非定常气动力模型和基于CFD数值吹风查表法的带襟翼翼型气动力模型;建立了精确的电控旋翼入流模型,包括电控旋翼自由尾迹模型和电控旋翼有限状态尾迹模型;推导出电控旋翼挥舞响应的显式表达及襟翼操纵与桨叶变距之间的关系。其次,基于改进型电控旋翼试验系统进行电控旋翼稳态操纵响应试验,试验结果与理论值符合程度总体良好,验证了所建立的电控旋翼气动力模型的正确性。最后,建立电控旋翼风洞配平模型,在此基础上开展电控旋翼气动特性理论分析,并对比了电控旋翼与常规旋翼的气动特性差别。(2)电控旋翼直升机配平与操纵特性研究。基于电控旋翼直升机各部件气动力模型完成其飞行力学模型,以样例电控旋翼直升机为研究对象,首先,开展电控旋翼直升机配平特性分析,总结出桨叶预安装角变化对电控旋翼直升机配平特性的影响规律,并对比其与常规直升机的配平特性差别;其次,针对电控旋翼特有的操纵耦合问题,提出一种电控旋翼直升机操纵解耦方法,该方法可有效解决电控旋翼直升机特有的操纵耦合问题,显著提高了电控旋翼直升机的操纵特性。(3)基于主动控制的电控旋翼直升机性能改进研究。首先,基于改进后的电控旋翼直升机飞行力学模型,在开环控制下分析主动控制对电控旋翼性能的影响规律,总结并揭示出利用主动控制改进电控旋翼性能的机理,并开展相应的常规直升机性能改进研究,对比前述两种直升机性能改进效果。其次,基于高阶谐波控制算法,建立一套适用于电控旋翼直升机性能改进的闭环控制算法,并进行了仿真验证。通过本文仿真测试及试验研究,从根本上掌握了电控旋翼直升机的气动特性。气动特性分析研究表明,将主动控制技术与电控旋翼技术结合可充分挖掘电控旋翼潜力,恰当的高阶谐波操纵可有效提升电控旋翼直升机性能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;未来10年将生产5448架军用旋翼机[J];航空维修与工程;2005年01期
2 陆洋;李建波;朱清华;;自转旋翼机配平及操纵响应特性[J];南京航空航天大学学报;2008年05期
3 道格拉斯·罗伊斯;赵;;民用旋翼机市场前景不容乐观[J];国际航空;2010年03期
4 徐慧;张伯虎;董文柱;石婷;;多功能无人旋翼机在公共安全方面的应用[J];现代电子技术;2011年20期
5 冯磊;佟勇;宋秀峰;;旋翼飞行器概述[J];科技创新导报;2012年29期
6 金德余;;航宇18-A型旋翼机[J];直升机技术;1994年03期
7 蔡汝鸿;;潜水艇载风筝式旋翼机[J];直升机技术;1994年04期
8 申斌;吴一波;林冬生;;旋翼机的发展与应用[J];科技传播;2013年23期
9 蔡汝鸿;;卡特旋翼机(三)——精彩纷呈的卡特旋翼机[J];航空知识;2005年06期
10 李长江;;新颖奇特的旋翼机[J];航空知识;1999年04期
11 小草;;新概念旋翼机复苏[J];直升机技术;2000年03期
12 蔡;;自转旋翼机注视通用市场[J];直升机技术;2001年03期
13 陈丽;龚振邦;刘亮;;超小型旋翼机系统的输出跟踪控制器设计[J];系统仿真学报;2006年02期
14 朱清华;李建波;倪先平;张呈林;;旋翼机总体设计的几个问题[J];航空科学技术;2006年05期
15 朱清华;李建波;倪先平;张呈林;;可跳飞自转旋翼飞行器推/升力系统参数优化[J];航空动力学报;2008年01期
16 王伟;;“比目鱼”横列双旋翼式无人侦察攻击机[J];现代兵器;2008年01期
17 Graham Warwick;孙立;;可变形旋翼技术[J];航空维修与工程;2010年01期
18 张广林;李昊;;未来旋翼机技术展望[J];国际航空;2010年05期
19 郝春杰;王道波;陈淼;张元;;无人驾驶自转旋翼机高度控制[J];航空兵器;2011年01期
20 徐慧;张伯虎;董文柱;石婷;;小型无人自转旋翼机控制系统的研究[J];科技信息;2011年12期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 唐正飞;;旋翼飞行器及其系统发展研究[A];航空科学技术学科发展报告(2010-2011)[C];2011年
2 章洪;;新概念“直升旋翼机”[A];第六届中国科学家论坛论文汇编[C];2007年
3 ;旋翼无人机参赛报告[A];2004中国空中机器人大赛论文汇编[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王超;电控旋翼直升机气动特性研究[D];南京航空航天大学;2014年
2 朱清华;自转旋翼飞行器总体设计关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
3 陈淼;自转式无人旋翼机飞行控制技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
4 魏鹏;旋翼非定常流场的黏性涡数值模拟方法及其混合方法的研究[D];南京航空航天大学;2012年
5 肖中云;旋翼流场数值模拟方法研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2007年
6 彭程;共轴八旋翼无人飞行器姿态与航迹跟踪控制研究[D];吉林大学;2015年
7 邓寅喆;超小型无人旋翼机XZ03飞控系统的机械电子学设计研究[D];上海大学;2008年
8 雷瑶;Hex-rotor无人机多旋翼流场数值模拟与试验研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
9 徐进;直升机大机动飞行中旋翼非定常空气动力研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 李攀;旋翼非定常自由尾迹及高置信度直升机飞行力学建模研究[D];南京航空航天大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郝春杰;无人驾驶自转旋翼机控制技术研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 王昱;基于滑模控制的四旋翼飞行器自主飞行控制系统研究[D];南京信息工程大学;2015年
3 李攀;四旋翼直升机控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 李泽强;数字化设计技术在自转旋翼机设计中的应用研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 白俊峰;基于无刷电机的小型旋翼机驱动控制技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 袁向涛;微型四旋翼非线性控制方法的研究[D];东北大学;2009年
7 陈洁;无人驾驶旋翼机飞行控制与仿真技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 张杰;无人旋翼机控制与测试技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
9 曾亚坚;小型四旋翼飞行器集群协作实验平台设计[D];大连理工大学;2013年
10 陈婧;无人自转旋翼机伺服与测控技术研究[D];南京航空航天大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张广林 张慧;世界旋翼机市场预测及产业发展的经验和启示[N];中国航空报;2008年
2 李昊;美陆军将启动高速旋翼机研制项目[N];中国航空报;2011年
3 本报记者 胡海波;自转旋翼机:会飞的“风车”[N];中国民航报;2011年
4 高翔;美陆军基于亚太战略评估其旋翼机计划[N];中国航空报;2012年
5 黎时;1923:旋翼机问世[N];中国航空报;2003年
6 姜曙光;未来十年生产5448架军用旋翼机[N];中国航空报;2004年
7 姜曙光;蒂尔预测未来十年旋翼机市场[N];中国航空报;2004年
8 王兰;轻型军用旋翼机市场将步入紧缩期[N];中国航空报;2011年
9 记者 刘军国;日本 美将如期部署“鱼鹰”旋翼机[N];人民日报;2012年
10 李昊;美国开展下一代高速旋翼机技术预研项目[N];中国航空报;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978