邓景辉 直升机旋翼技术专家

基于对直升机旋翼技术领域多年的研究,请您介绍一下我国直升机旋翼技术的发展情况及取得了哪些突破?邓景辉:国内直升机旋翼技术的发展经历了从测绘仿制、参考样机设计、国际合作,逐步过渡到了自主设计的阶段.旋翼技术的起步从20世纪50年代引进米4直升机(直5)开始的,尽管是第一代铰接式钢木混合结构旋翼,却是我们难能可贵的启蒙.老一代旋翼技术人员以“摸着石头过河”的创新精神,完成了直5金属旋翼仿制,并开始了直6、直7、直8等第二代金属铰接式旋翼的测绘仿制,初步形成了我国旋翼技术基础.

复杂三维外形旋翼气弹稳定性分析

针对带有后掠、下反构型的复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题进行分析。基于中等变形梁理论以及Hamilton原理,在桨叶运动学描述中引入节点转换矩阵在有限元总体阵组集中引入变形相容原则,建立面向复杂三维外形旋翼的结构动力学模型,并在算例验证的基础上针对复杂三维外形旋翼气弹稳定性问题展开参数影响分析。研究表明:桨尖后掠引起挥舞-扭转结构负耦合效应,造成一阶扭转模态频率和模态阻尼比降低,一阶扭转模态阻尼最大降低90%;桨尖下反引起摆振-扭转结构正耦合效应,造成二阶摆振模态频率降低,一阶扭转模态阻尼比最大降低62%,采用后掠带下反设计会大大降低扭转稳定性。

直升机气动噪声抑制与飞行测试研究进展

直升机在军用和民用领域发挥着越来越重要的作用,新的旋翼技术和构型不断出现,对直升机噪声研究需不断深入和更新。本文首先概述了旋翼(尾桨)的噪声产生机理和传播规律,并扩展到存在复杂气动或噪声干扰的共轴刚性旋翼高速直升机和倾转旋翼机;接下来介绍了直升机飞行噪声测量进展,已发展成多种测量方式作为降噪设计的验证和评估手段;然后综述了降噪设计技术的发展现状:旋翼被动降噪技术已在直升机领域得到大量应用,直升机噪声水平稳步降低;变转速控制技术和低噪声轨迹优化技术逐渐走向成熟;旋翼主动降噪技术更多地停留在实验室阶段,尚需在驱动装置、控制规律等方面开展进一步研究。最后总结了直升机降噪设计现状,并展望了未来发展方向。

复合材料无轴承尾桨柔性元件设计计算分析

无轴承尾桨柔性梁设计是无轴承尾桨设计的关键 ,设计上要满足结构的强度要求 ,同时还必须满足合理的刚度特性 ,实现尾桨的挥舞、摆振、变距运动 ,因此进行准确而快速的设计计算 ,才能适用于工程设计。本文介绍一种相当于三维弹性理论的二维有限元模型 ,计算精度高 ,速度快。经过试验 ,验证了所开发的理论方法与软件 ,可以用于无轴承尾桨柔性梁元件的特性研究 ,对层合板的厚度、铺层方向、层数、板元大小、离心力、板的安装角等的影响可进行灵敏度分析。该软件比大型商业软件 SAMCEF,NASTRAN经济实用 ,具有自主版权 ,易于根据使用情况进行修改 。

红外光谱法分析聚异丁烯中的α-烯烃含量

建立了红外光谱法分析低相对分子质量聚异丁烯中α－烯烃含量的方法。利用红外光谱的差谱技术，选择７２５ｃｍ－１处峰作为差谱终点判据。调整差减因子可得样品的差谱图。该方法操作简单，准确度在±５．２％以内，可以实现快速分析的要求。

催化裂化汽油中芳烃含量随反应条件及催化剂的变化规律

首先将气相色谱法测定汽油馏分的芳烃含量和行业标准方法SH/T0693分析结果进行关联,验证了气相色谱法的可信度。在实验室小型固定流化床装置上,考察了裂化产物汽油馏分中芳烃含量随反应条件及催化剂的变化规律。结果表明,通过调节剂油比提高转化率时,苯含量增加较小;反应温度提高,汽油馏分中的苯含量显著提高;在催化剂中添加丙烯助剂时,在增产丙烯的同时,汽油中苯含量显著增加。

直升机液弹阻尼器填充材料粘性特性分析

液弹阻尼器是现代直升机旋翼系统的关键部件,由于其突出的性能优势代表了阻尼器的发展方向。本文基于液弹阻尼器的工作原理,通过液弹阻尼器填充液的分析选择,进行液弹阻尼器填充材料特性研究。建立正确分析液弹阻尼器设计分析模型,充分考虑粘温性能、粘压性能的综合影响,揭示影响液弹阻尼器力学性能的参数敏感性,为新型液弹阻尼器的结构设计与计算综合分析提供支持。

直升机旋翼锥体与平衡调整方法研究

旋翼系统、传动系统和发动机是导致直升机振动的主要振源,而影响最大且与定翼机有根本区别的是旋翼系统。本文主要研究旋翼质量、气动及机械不平衡等内部环境引起的旋翼周期性的持续振动问题,介绍了旋翼生产和外场使用过程中为降低旋翼振动水平所进行的旋翼锥体与平衡调整的方法和措施,并通过有关型号的实施,说明方法的有效性。

组合式液弹隔振器传递特性分析及试验研究

液弹隔振器作用在直升机主传递通道上,能大幅降低旋翼传递到机身的振动载荷,是一种直接有效的隔振方式,在国外已被广泛研究并实现工程应用。根据动力反共振原理建立了组合式液弹隔振器模型,并基于广义Lagrange方程推导了其动力学方程。研究了液弹隔振器传递特性随参数的变化规律,并据此针对某民用直升机振动特性完成液弹隔振器主要参数设计。制作隔振器原理样件并开展组合式液弹隔振器传递特性试验,采用扫频方式考察液弹隔振器在不同激励频率及激振位移幅值下的位移传递率。结果表明,理论分析与试验结果具有较好的一致性,在3种激振幅值下,所设计的隔振器在反共振点仅有30%的位移传递率,表明组合式液弹隔振器具有较好隔振效率。理论分析显示液弹隔振器隔振效果受到多种设计参数的综合影响,针对特定隔振频率,需统筹完成隔振器参数设计。

直8金属桨叶升级换代的几个设计关键分析

本文概要地介绍了国内自行设计研制的直8金属桨叶升级换代的必要性,并结合复合材料桨叶设计实际,对气动设计、桨叶结构相似性设计、全机动力学匹配分析、重量控制等几个设计关键进行较为详细的分析,给出了具体的处理措施。

直升机技术发展与展望

本文从当前直升机技术发展面临的军民需求牵引以及新技术推动出发,重点针对直升机绿色、隐身、高速设计技术,以及直升机的智能化、电气化变革等几个方面对直升机技术现状进行分析,并对未来直升机技术发展进行展望。

抢抓机遇 奋起直追 快速提升直升机旋翼技术水平

本文对我国旋翼从测绘仿制、引进生产专利、参考样机自行设计、对外合作到自主设计的发展历程进行了全面回顾,总结分析了旋翼技术的发展现状。面对几代人共同努力、来之不易开拓的旋翼研发新局面,在直升机蓬勃发展的今天迫切呼吁当代旋翼技术工作者适应新形势,努力实现直升机旋翼技术的跨越发展。

舰艉流时/频特征对直升机飞行特性影响研究

发展了一套能够耦合非定常舰船流场的直升机飞行动力学模型。采用DES方法以获得高精度非定常舰船流场,并基于“单向耦合”思想构建了CFD向飞行力学模型的数据传递策略。以SFS2舰船模型和UH-60A直升机组合为研究对象,从直升机操纵余量和非定常载荷水平两方面分析了着舰过程中舰艉流场对常规单旋翼直升机的扰动特征。时均研究结果显示:对于右旋旋翼直升机,在右侧风情形下飞行员能够具有更多的总距操纵余量,但由于尾桨受侧洗流的影响,脚蹬余量相较于0°风向角情形会大幅降低。非定常水平结果表明:侧风情形下舰艉流场湍流脉动强度增大,使得飞行员的工作载荷要显著高于0°风向角情形;常规单旋翼直升机在其旋翼轴方向的气动力和力矩(即拉力和偏航力矩)的非定常波动是导致着舰过程中飞行员工作载荷增大的主要因素。

高分子液晶的合成及毛细管色谱柱的制备和性能研究

合成了四种侧链聚硅氧烷液晶,并用做毛细管气相色谱固定液。其中两种有较高的相变温度,另外两种有较低的相变温度。这几种液晶可涂渍在弹性石英毛细管柱上,适于分离各种位置异构体。报告了这些毛细管柱的保留行为,柱效和热稳定性等。

加氢VGO中硫化物的类型分布及其转化性能

采用磁回旋共振质谱(FTICR MS)法对几种加氢VGO原料油中硫化物的类型进行了表征。在此基础上,采用正十六烷为烃类模型化合物,分别掺加一定量的苯并噻吩和二苯并噻吩,在轻油微反装置上考察了这两种硫化物的转化性能。结果表明,加氢VGO原料油中二苯并噻吩类和萘苯并噻吩类硫化物含量最高,其次是苯并噻吩类硫化物,噻吩类硫化物的含量很低。在催化裂化反应中,苯并噻吩或二苯并噻吩主要发生缩合反应,使原料油中的硫元素转移到焦炭中,还发生烷基化反应生成相对分子质量更大的烷基化苯并噻吩或烷基化二苯并噻吩。

高分子冠醚毛细管柱的性能研究

本文报道了3种新的聚硅氧烷侧链冠醚作气相色谱固定液,并涂渍成弹性石英毛细管柱,这种毛细管柱具有优良的色谱性能,它们具有柱效高,热稳定性好,选择性强的特点,适于分离各种异构体。

直升机旋翼旋转状态下桨叶固有频率的测试

直升机旋翼固有频率的合理配置是其动力学设计的关键之一 ,除了分析计算外 ,在型号研制中还必须进行试验校验。本文介绍了一种对全尺寸旋翼在旋转状态下通过自动倾斜器激振 ,对应变响应的分析找出其固有频率的试验方法。针对旋翼试验中干扰因素多等特点 ,提出了一种将时域数据分段处理的新方法。在找挥舞二阶固有频率的过程中 ,经过认真的分析研究 ,对一个与之接近的频率给出了合理的解释。

加氢轻循环油裂化反应规律研究

以加氢轻循环油（LCO）为原料，采用含Y型分子筛、活性中孔材料以及含β或MFI结构分子筛的不同类型催化剂在小型固定流化床ACE Model Rt装置上进行裂化反应实验，考察不同类型催化剂对加氢LCO中各组分的转化能力，并考察反应条件对加氢LCO裂化反应的影响。结果表明：采用含高活性Y型分子筛的催化剂能够得到较高的汽油收率及C6～C9芳烃收率，有利于提高汽油辛烷值或者获得较多的苯、甲苯、二甲苯等化工产品，但反应过程同时会生成双环及多环芳烃，抵消了部分加氢前处理的效果；反应温度和剂油比对加氢LCO裂化转化率影响较小；汽油收率随反应温度的提高而降低，剂油比对汽油收率的影响较小；提高反应温度会促进重质产物的生成，而提高剂油比则会抑制重质产物的生成；反应温度和剂油比的提高均有利于增加汽油中芳烃含量。

不同催化剂体系对聚异丁烯端基结构的影响

通过测定异丁烯的聚合产物聚异丁烯的末端结构 ,着重研究了 BF3/醇、BF3/ H2 O和 Al Cl3/ H2 O催化剂体系对聚异丁烯的末端结构的影响。实验结果表明 ,BF3/醇配位催化剂体系聚合得到的聚异丁烯的末端结构主要是α-烯烃结构 ;而 BF3/ H2 O和 Al Cl3/ H2 O体系聚合得到的聚异丁烯末端结构主要是 β-烯烃结构。在 BF3/醇催化剂中 ,当 BF3与醇的摩尔比为 1时 ,聚异丁烯的末端 α-烯烃含量达到 80 %以上并且相对分子质量分布系数为

直升机后掠桨尖旋翼气弹稳定性研究

通过建立具有后掠桨尖旋翼气弹稳定性的分析模型 ,研究后掠桨尖旋翼气弹的稳定性。结构模型考虑了旋翼桨叶的偏置、预锥、预掠、预扭以及桨尖的后掠等多种旋翼参数及非线性影响 ,分析了不同桨尖后掠角几何参数对旋翼气弹稳定性的影响。数值结果表明 ,桨尖后掠对旋转旋翼桨叶气弹稳定性影响较大 ,桨尖后掠使一阶扭转频率增加 ,同时使一阶摆振阻尼降低 ,后掠桨尖单元的非线性转换关系对气弹分析结果有影响 ,桨尖后掠角越大这种影响越显著。