风场环境下某运输机超低空空投稳定性控制

针对风场下重型装备空投过程中持续移动及瞬间离机严重影响载机的安全性等问题,利用分离体法,推导了全球风三维风场扰动下超低空重装空投过程中某运输机的六自由度动力学方程。为准确模拟风场环境,考虑风速沿机身和翼展方向非均匀分布引起的附加气动力作用,提出了基于四点模型的风梯度建模与解算方法。为降低风速产生的法向过载和滚转力矩系数对飞行品质及精确投放的影响,建立了基于特征响应反馈线性化方法的稳定性控制系统模型,并进行仿真分析。结果表明,强侧风环境下,货台舱内移动过程中,需进行适量操纵以降低滚转角和俯仰角,为提高空投的稳定性提供了科学依据。

考虑地面效应的超低空空投载机纵向稳定性评估方法

地面效应引起的镜像涡系对超低空空投任务影响显著,文章在分析地面效应对某运输机纵向气动特性影响的基础上,研究了地面效应对某运输机静、动稳定性的影响。基于Routh-Hurwitz稳定性判据,推导了保证执行超低空空投任务的载机其稳定飞行的纵向气动导数范围。仿真验证结果表明,文章研究结论对提出执行超低空空投载机的任务性能指标和制定载机操纵品质指标具有重要参考价值。

基于飞行模拟的超低空空投操控方法研究

根据飞行试验模拟验证的需要,基于分离体法, 建立了超低空重装空投的过程模型, 并同时建立了牵引伞模型,构 建了较为完善的超低空重装空投飞行仿真环境。根据人在回路的超低空重装空投仿真试验结果,提出了超低空重装空投 过程的任务流程和驾驶员操控方法。所得结论对空投过程驾驶员操控和任务的顺利进行具有重要的参考价值。

垂直/短距起降飞机的过渡段控制律设计

为实现在推力矢量控制下的垂直/短距起降(STOVL)飞机加减速过渡,研究过渡段的控制律综合设计方法。首先通过分析垂直/短距起降飞机的加减速过渡性能,对加减速过渡推力矢量控制方法进行了评估。然后采用改进的特征结构配置方法进行垂直/短距起降飞机加减速过渡段的控制律设计,伴随动压变化加入姿态喷管控制,辅助气动舵面稳定姿态。全量六自由度飞行仿真结果表明,当飞机加速或减速到最小平飞速度时,垂直/短距起降飞机依然具有良好的姿态稳定能力。

运输机重装空投二阶终端滑模控制方法研究

针对重装空投过程中,货物的持续移动及瞬间出舱影响空投任务完成性、威胁飞行安全等问题,提出了一种二阶终端滑模纵向飞行控制方法;该方法利用非线性多输入多输出反馈线性化完成系统解耦线性化,在此基础上采用二阶终端滑模变结构控制设计系统内环速度与俯仰姿态跟踪控制器,保证了系统鲁棒性,结合外环PID高度保持控制器完成了整个飞行控制系统的设计;数值仿真结果表明,该系统具有良好的响应特性,且对系统不确定性具有较强的鲁棒性。

飞机方向舵故障建模与侧风着陆仿真

基于风洞试验数据和CFD数据,建立了某型飞机上、下两片方向舵在松浮、卡滞和脱落等故障的数学模型;针对方向舵脱落故障,在飞行模拟器上进行了人在环的侧风着陆仿真试验,验证了模型的准确性,得到了与实际侧风响应相吻合的故障模型;最后,基于此模型探讨了方向舵故障下的侧风着陆安全性与驾驶员负荷。

垂直/短距起降飞机的控制仿真技术

针对垂直/短距起降飞机的特点,通过在某型飞机上虚拟加装升力风扇系统,建立了垂直/短距起降飞机的动力学模型,提出了垂直起降阶段垂向、纵向、横向和航向的控制方式并完成了控制律的设计与验证。研究结果表明,所建立的垂直起降动力学模型能够描述垂直起降飞机的动力学特点,提出的控制方式和设计的控制律能够有效地控制飞机实现垂直升降、侧飞、偏航、前飞和后飞等运动,可用于垂直起降飞机的飞行品质、起降程序的设计和验证等相关方面的研究。