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基于高效驱动机构的新型智能旋翼设计分析与试验研究

张柱  
【摘要】: 目前,振动、噪声与气动设计的协调性问题是提高直升机效率的主要障碍。直升机的减振降噪是直升机发展史中一直面临的一个重要课题。本文主要开展了基于推挽式双X型驱动机构的主动后缘小翼型智能旋翼的设计分析与试验研究。 主动后缘小翼控制是一种新型的智能旋翼减振降噪方案,它通过智能驱动机构控制桨叶后缘小翼的偏转,来控制桨叶升力面的高阶谐波气动力分布,实现对机体激振力主要谐波分量的主动抵消,以达到减振降噪的目的。 推挽式双X型驱动机构,是基于三角形放大原理的压电堆式驱动机构,它可以有效避免类似于杠杆式驱动机构的弯曲变形所带来的负面影响,具有结构紧凑、驱动效率高等特点。 本文对基于推挽式双X型驱动机构的主动后缘小翼型智能旋翼进行了设计分析和加工,对驱动机构进行了优化,建立了相应的动力学方程。建立了后缘小翼翼型的Leishman非定常气动模型,分析计算翼型的非定常气动力,验证了后缘小翼对直升机旋翼载荷分布的影响。并进行了不旋转状态下的试验,验证了该方案的可行性。试验对推挽式双X型驱动机构在不同电压和频率下的输出位移进行了测量,并采用角位移传感器测量了小翼在不同输入信号下的偏转角,试验取得了令人满意的结果,达到了预期的效果。


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