倾转四旋翼机过渡状态飞行控制律设计

针对倾转四旋翼机过渡状态飞行控制律进行了设计研究。首先,结合滑模理论与干扰观测器设计了倾转四旋翼机倾转过渡走廊动态飞行完整控制律,并利用滑模控制方法的鲁棒性完成了全机气动干扰估计,在时域仿真环境中模拟精确气动干扰效应。然后,以倾转角作为旋翼控制器和固定翼控制器的权重因子进行操纵分配,完成了线性及正弦倾转角曲线变化下过渡模式的定高飞行控制,并将两种曲线下飞行器过渡模式状态量进行比对。最后,开展了仿真验证。结果表明,所设计的控制器动态性能良好,响应速度快,鲁棒性强,能保证倾转四旋翼机在过渡状态下保持良好的高度稳定性。

倾转四旋翼机气动特性分析及参数影响研究

采用机身/机翼/尾翼贴体网格与旋翼动量源相结合的CFD方法,开展了某倾转四旋翼机气动布局参数对气动特性的影响分析研究。首先,建立了一套适用于倾转四旋翼机全机干扰流场模拟的数值方法。然后,基于所建立方法开展了不同部件干扰情况下旋翼气动特性分析。最后,分析了前飞速度、旋翼旋向组合、旋翼横向距离对旋翼与机翼气动特性的影响规律。结果表明:后旋翼气动特性受全机干扰的影响较大,后旋翼拉力相对于孤立旋翼减小了41%。随着前飞速度的增加,前旋翼和机翼对后旋翼的气动干扰增强。从机头前方正视,机翼的左旋翼右旋和机翼的右旋翼左旋,有利于改善全机气动性能。前后旋翼的横向距离增大会提高后机翼和后旋翼的气动性能,横向距离为0.5 m时,后旋翼拉力比0 m时增大47%。