滑橇式直升机地面共振非线性时域仿真

为研究非线性因素对滑橇式直升机地面共振的影响,针对滑橇式起落架弹性结构及机体阻尼器连接方式的特点,建立了简洁有效的直升机地面共振当量平面模型。该模型不仅计入了桨叶减摆器以及机体阻尼器的非线性,还考虑了机体阻尼器非比例阻尼对机体固有特性的影响。通过激振法激出机体模态稳态响应,并采用模态阻尼识别法对瞬态响应进行模态阻尼识别。分析可知,机体阻尼器提供的非比例非线性阻尼使得机体模态阻尼在时域上呈现较复杂的变化,系统稳定时,激出的阻尼器稳态响应速度幅值越大,其变化就越滞后。

基于机体当量化的滑橇式直升机地面共振分析

针对滑橇式直升机不便于建立空间模型进行地面共振分析的问题,提出了基于有限元将机体参数当量至桨毂中心,当量结果可通过扫频激振试验验证,再采用平面模型进行地面共振分析的方法。采用所计算的当量参数对某型滑橇式直升机地面共振进行仿真分析,结果表明:该型机机体一阶模态与旋翼摆振后退型模态的共振转速在旋翼启动加速过程中可能达到,但系统具有足够的阻尼确保不发生地面共振;机体二阶以上模态与旋翼摆振后退型模态的共振转速远大于额定转速,不会引发地面共振。

航空基础理论课程理战一体“双环”教学模型的构建与实践

为提升军队院校航空基础理论课程教学实战化水平,针对当前教学中存在的“缺飞行实践、难理解领会”等现实问题,通过引入DCS软件,构建了课内理论讲授与课外模拟飞行训练“双向循环、螺旋上升”的“双环”教学模型,将理论与飞行作战紧密结合起来,既有利于全面提升航理教学的“为战性”,也可为军队院校其他课程实战化改革提供参考。

复合材料桨叶固有特性计算与试验研究

直升机旋翼的固有特性是直升机动力学问题研究的基础。文中运用有限元方法分析了模型旋翼复合材料桨叶的固有特性。运用ANSYS软件计算了桨叶的固有频率和振型，并通过试验测量了桨叶的固有频率。结果表明用有限元方法计算复合材料桨叶的固有特性与试验值吻合。

柔性机翼阵风响应与被动减缓研究

高空长航时无人机的机翼展弦比大、柔性较强,飞行过程中极易受到阵风的影响。文章以几何精确本征理论建立结构模型,耦合Pitt-Peters动力入流理论建立柔性机翼非线性气弹模型,研究了柔性机翼阵风响应以及翼尖被动阵风减缓效应。采用空间-时间平行的有限元离散方法,将气弹方程转化为一阶微分代数方程,NewtonRaphson和Generalized-α算法分别用于静态变形和动态响应的求解,通过算例研究了离散阵风载荷下柔性机翼的阵风响应,结果表明翼尖被动阵风减缓装置对机翼变形有明显的减缓效果。

旋翼试验台液压伺服控制系统设计

为了满足直升机旋翼试验台的操纵和激振的需求,设计了液压伺服控制系统。该系统由泵站、伺服控制器、伺服动作器等部分组成。系统的额定压力13.5 MPa,额定流量40 L/min,输出频率0～100 Hz。使用结果表明,该系统满足所有的设计要求。

“鱼叉”系留对直升机动力响应的影响

建立了＂鱼叉＂系留的等效刚度模型,用Lagrange方法建立直升机旋翼/机体耦合非线性动力学模型,用数值方法分析了直升机在＂鱼叉＂系留状态下机体、桨叶的动力响应。从仿真结果可以看出：＂鱼叉＂系留增加了直升机的机体约束刚度,使不稳定区向高转速移动,远远超出了额定工作转速范围,有利于防止地面共振的发生。

基于Lagrange方法的直升机地面共振分析模型

建立直升机旋翼/机体耦合运动微分方程是进行地面共振分析的基础。运用坐标转换矩阵得出桨叶上任意一点在惯性坐标系下的坐标和速度,由此可以得到旋翼/机体耦合系统的动能、势能和耗散能,用Lagrange方法推导出了直升机旋翼/机体耦合运动微分方程。用地面共振分析常用的Coleman模型对文中的模型进行比较验证,结果显示,文中模型与Coleman模型结果是一致的,可以认为文中的模型是正确的。

直升机旋翼动力学综合实验系统设计

构建一套完整的模拟旋翼/机体耦合系统,用于直升机旋翼动力学实验。系统由旋翼、电机及转速控制、旋翼操纵、液压油源、数据采集与分析等部分组成。实现了旋翼动力特性的仿真,能够模拟直升机旋翼/机体耦合的各种状态和设置模拟故障。

微下冲气流对飞机滑跃起飞的影响

建立了微下冲气流影响下的飞机运动的数学模型,用数值方法分析了微下冲气流对飞机滑跃起飞的影响.结果表明微下冲气流对飞机滑跃起飞性能有明显的影响,特别是微下冲气流中心的位置对飞机滑跃起飞的影响十分显著.如果飞机离开斜板时处于顺风微下冲气流场,那么飞机的爬升高度和爬升率将严重下降,对飞机的滑跃起飞性能产生不利影响.

舰尾流对舰载机着舰轨迹和动态响应的影响研究

建立了飞机着舰下滑穿越舰尾流的六自由度飞行动力学模型。引入舰尾流数学模型,对下滑着舰过程进行了动态仿真。结果表明,舰尾流的周期性分量、稳态分量和随机大气紊流分量是飞机迎角和姿态变化的主要因素,最终导致实际着舰点偏离理想着舰点。

发动机叶片振动特性分析

分析了发动机转子叶片的振动特性,并运用ANSYS软件平台对含裂纹叶片与无裂纹叶片的振动特性进行了比较,结论表明,可以通过监测叶片振动来判断发动机叶片的结构完整性.

舰面状态直升机机体在起落架上的固有频率分析

针对起落架缓冲支柱和轮胎的非线性特性,应用等效线性模型,提出一种预估刚性机体在弹性起落架上的固有频率计算方法。利用缓冲支柱和轮胎的刚度和阻尼试验数据,采用循环迭代方法计算了机体耦合振动的固有频率;分析了直升机重量、旋翼拉力、舰面运动状态、舰面风力等因素对机体模态固有频率的影响。对最不稳定的机体侧向二阶模态而言,最大设计重量和大升力状态时其固有频率最低,与最小重量、零升力状态相比其稳定转速余度减少约133 r/min;文中假设的舰面运动状态和舰面风力对机体模态的固有频率影响很小,而采用纵、横侧向独立的简化模型来预估机体模态固有频率具有足够的精度。

直升机舰面动力学分析模型

建立了舰船甲板上直升机旋翼，机体耦合动力学分析模型，导出了其运动方程。无铰旋翼采用当量铰、刚硬桨叶模型，采用准定常理论计算桨叶气动力并计人旋翼动力人流的影响；假设机体是刚性体并在弹性起落架上作六自由度运动。舰船具有6个运动自由度，并考虑直升机在甲板上的不同位置及舰面流场等因素。

地面系留对直升机动力响应的影响

建立了系留状态下直升机旋翼/机体耦合非线性动力学模型,无铰旋翼简化为当量铰刚性桨叶模型,假定机体是刚性体并受起落架和系留索的约束,系留索静态时松弛并只能承受拉力。采用数值仿真研究了系留对模型旋翼地面共振的影响,对初始扰动和旋翼转速对系统动力学行为的影响也进行了仿真研究。对于无系留的模型旋翼来说,在任何转速下没有出现不稳定现象;地面系留时系统会呈现稳定响应、极限环以及大幅值振荡等非线性动力学行为,大幅值振荡将使系留索、接头和支持结构承受破坏性动力载荷。

自吸能力对柱塞泵性能校验的影响研究

针对采用通用附件校验台测试柱塞泵时出现供油流量不足的问题,通过分析确定了改进途径,并通过对通用泵实验台的改进,增加辅助泵系统,解决了由于自吸能力不足导致的柱塞泵校验中出现的故障。

干摩擦阻尼对旋翼动稳定性的影响研究

为了提高旋翼动稳定性理论模型的分析精度,需要精确地确定旋翼系统的结构阻尼系数.为此建立了旋翼变距拉杆球头关节干摩擦的阻尼模型,计入了球头关节的离心力对干摩擦阻尼的影响,然后用模型旋翼试验数据对稳定性分析结果进行了验证.结果表明,采用文中建立的干摩擦阻尼模型,预估的旋翼摆振后退型模态阻尼与试验数据吻合.

液压舵机零区特性分析及其检查调整

液压舵机是飞机与直升机舵面操纵的关键执行元件,其零区特性的好坏影响伺服系统控制的静态误差的大小,在零区特性的影响因素中,除结构与材料的特性变化外,使用条件的变化直接影响舵机的流量压力特性及磨损程度。通过对舵机零区特性技术指标的自动测试与检查调整,可以保证液压舵机控制的精度与可靠性。

直升机着舰起落架动态响应

舰载直升机着舰过程复杂。与地面降落相比,舰面的不稳定气流使得直升机姿态难以保持,下降的速度更大,且由于直升机通常都是单轮着舰,导致起落架载荷很大。为了研究直升机在不同条件下着舰时起落架的动态响应,建立了机体/起落架/舰船耦合模型,将着舰过程中直升机的运动和舰船的运动联系起来,通过仿真计算得出起落架的动态响应。仿真计算结果表明:直升机着舰质量越大,起落架压缩量和载荷越大;直升机低头着舰会导致前起落架载荷显著增大;直升机着舰下沉速度过大会导致着舰载荷急剧增大,可能会对结构造成破坏。

直升机液压附件综合测试系统的关键技术应用研究

直升机液压附件综合测试系统的总体要求是提高可靠性,提高测试精度及综合化自动化水平。测试系统的液压管路系统通过油液污染控制与管理,可以保证可靠性和延长使用寿命。基于LabWindows/CVI的虚拟仪器技术和PLC技术的应用以及多线程数据采集技术、传感器技术的应用,可以提高综合测试系统的测试精度和自动化水平。