倾转机翼/旋翼机过渡姿态规划分析

针对带有倾转机翼段的新构型倾转旋翼机复杂的倾转过渡变构型过程,提出一种基于动量叶素理论的高速段倾转走廊边界计算方法。通过低速时机翼失速限制和高速时旋翼可用功率限制建立倾转过渡走廊计算模型,对比了传统构型倾转旋翼机和倾转机翼/旋翼机的倾转过渡走廊差别。对2种构型倾转旋翼机倾转过渡状态下前飞速度、机身迎角、旋翼桨距角姿态进行了对比分析。结果表明:带有倾转机翼段的倾转机翼/旋翼机具有更狭窄的倾转走廊,在短舱角0°状态,倾转机翼段占1/3展长的旋翼机相较于传统构型倾转旋翼机,倾转速度边界从39~57 m/s缩减到41.7~51.2 m/s,倾转操纵难度加大;在大于45°短舱角的倾转前期,同样的前飞速度和短舱倾转角状态下,倾转机翼/旋翼机机身迎角降低约2°,旋翼桨距角增大1°~4°,随着倾转过渡的完成,2种构型倾转旋翼机姿态差异逐渐变小。

小型多桨倾转机翼飞行器倾转过渡特性风洞试验研究

多桨倾转机翼飞行器飞行模式多且操控复杂,尤其是倾转过渡模式,气动干扰复杂,操纵冗余,从理论上确定气动与操纵特性难度大。为了研究多桨倾转机翼飞行器倾转过渡模式的气动与操纵特性,对某小型多桨倾转机翼无人机单独机翼及整机开展了倾转过渡模式不同机翼倾角、不同舵面角度、不同油门等状态下的吹风测力试验。根据试验数据分析了整机倾转过渡模式的操纵特性及控制原则,为多桨倾转机翼构型飞行器总体设计及倾转过渡模式操纵策略研究提供了参考。

计入螺旋桨干扰的倾转机翼飞行器气动特性研究

倾转机翼飞行器不仅拥有直升机固有的垂直起降能力,还具备传统固定翼飞行器特有的高速巡航的特点,是目前军民用飞行器研究的热点之一。针对传统倾转机翼飞行器存在螺旋桨气动效率低、倾转机构复杂的问题,提出四发串列式倾转机翼垂直起降布局形式,对该布局飞行器进行总体设计,完成螺旋桨周围流场特性、螺旋桨间干扰特性、螺旋桨和机翼之间干扰特性的研究分析,并制作验证机进行验证。结果表明:该布局很好地解决了螺旋桨气动效率低、传动机构复杂的问题,具有较强的可实现性及实用性。

倾转机翼无人机气动设计与分析

垂直起降固定翼无人机是当下无人机发展的趋势之一。倾转机翼无人机作为其重要的一个分支,在国内外均有一定程度的发展。论文参考NASA倾转机翼无人机GL-10的构型,建立了理论计算结合XFLR5气动估算软件分析的设计方法,并对倾转机翼无人机进行设计和分析,证明了该设计方法的可行性。

倾转机翼旋翼无人机倾转过渡状态数值模拟

倾转机翼旋翼无人机相较于传统构型倾转旋翼机能够显著改善悬停状态旋翼尾迹对机翼的气动干扰影响,提高飞行效率。针对该构型无人机具有复杂非定常气动特性的连续倾转过渡过程,采用由经典的分离涡模拟方法(DES)改进得到的延迟分离涡模拟方法(DDES)对其进行流场气动干扰计算,倾转过渡过程中无人机前飞速度、旋翼桨距角、机身与固定翼迎角以及短舱倾转角都随时间动态变化。通过与无倾转机翼传统构型对比,分析了倾转过渡过程气动性能变化以及流场机理。仿真计算结果表明,倾转初始状态无人机受到旋翼下洗流影响较小,在30°短舱倾转角以前的倾转过程,由于倾转机翼段阻力增大,导致旋翼需用拉力增大。倾转机翼段在倾转过程中产生的分离涡与旋翼下洗流尾迹产生碰撞干扰,导致在机翼翼梢位置产生更大的尾迹干扰区域,并且对内侧固定翼翼梢产生下洗效果,降低了整机升力。

倾转机翼无人倾转旋翼机飞行动力学稳定性分析

为了研究倾转机翼无人倾转旋翼机的稳定性,发展了一种倾转机翼无人倾转旋翼机飞行力学模型,并开展了仿真研究。旋翼气动模型采用动量-叶素理论,机翼、尾翼和机身的气动模型在升力线气动理论的基础上结合了旋翼动量源方法以计入旋翼尾流的气动干扰影响。在全机飞行力学模型配平的基础上开展了动力学稳定性分析,并与常规倾转旋翼机飞行动力学特性进行了对比分析。研究结果表明:倾转机翼无人倾转旋翼机在悬停状态下,表现出俯仰角衰减迅速的稳定模态;在直升机模式小速度前飞时,改变重心位置及机翼倾转段面积可使机体纵向振荡模态发散速度减缓,系统稳定性增强。

新型倾转机翼无人机完成评估测试

美国VTOL Aerospace公司近日公布了其converticopter无人机的设计细节（CVC）．该机具有垂直起降和长航时飞行能力．可在任何天气条件下使用，可用于空中监视、边境巡逻以及搜索救援任务。

新型倾转机翼无人机完成评估测试

美国VTOL Aerospace公司近日公布了其Converticopter无人机的设计细节（CVC）。该机具有垂直起降和长航时飞行能力，可在任何天气条件下使用，可用于空中监视、边境巡逻以及搜索救援任务。Converticopter系列飞行器采用专利技术在固定盒式机翼内部集成了倾转机翼，有一系列不同尺寸的型别，从紧凑型的无人测试飞行器到长达8．5m的有人原型机。

针对城市间飞行的倾转机翼垂直起降飞机

美国超越空中公司（TranscendAir）公司推出了一款Vy400飞机，可携带一名飞行员和4～5名乘客，最大航程720km，巡航速度为650km／h，最大起飞重量为3145kg，由一台加拿大普惠PT6A-67F涡轮轴发动机提供动力。该公司认为不能仅将电动飞机的未来押注在电池技术上，因此推出了这种结合涡轮动力与电动风扇的可倾转机翼飞机，涡轮动力拥有比电池动力更快的速度和更远的航程。

异彩纷呈的复合旋翼航空器(下)──倾转机翼、X机翼机和鸭式旋翼/机翼机

今天的倾转机翼技术发展已经突破了无尾设计技术难关。波音在美国军方未来先进战术运输机计划下研制的“超蛙”将是率先采用无尾布局的倾转机翼航空器。同时，各种布局独特。

倾转类飞行器发展历程浅析

倾转类飞行器是一种通过倾转旋翼、涵道或是机翼等来改变动力水平和垂直方向输出的独特飞行器,通过介绍各具特色的倾转类飞行器,总结了倾转类飞行器的发展历程、技术特征及优劣势,为未来在狭窄、多变的复杂战场环境下既能垂直起降又能远程高速飞行的飞行器设计提供参考。

倾转旋翼机过渡状态飞行速度对气动性能的影响

针对倾转半机翼类型的倾转旋翼机,采用计算流体力学方法建立过渡状态的数值计算模型,用于其气动特性计算与分析,研究前飞速度对倾转旋翼机过渡状态气动性能的影响。首先,基于动量源方法建立旋翼气动分析模型,对孤立旋翼进行动压分布计算并与试验结果进行对比,验证建立的动量源方法的有效性;然后,建立全机的气动干扰数值计算模型,对机身采用非结构化网格进行划分;最后,分析过渡状态主要部件竖直方向力及倾转段机翼气动性能随前飞速度的变化规律。结果表明:随倾转角增大,倾转段机翼的升阻比减小明显;在小倾转角度下,虽然倾转段机翼发生了失速,但由于其迎风面积增大且在升力方向上具有一定的投影面积,其升力不会迅速减小。

独特的倾转及盒式机翼高速垂直起降概念飞机

称为“翅鞘”的高速垂直起降概念飞机，采用了独特的倾转机翼和盒式连接翼复合式设计方案，既能够垂直起降也可以高速前飞，适于空中巴士或城市通勤等用途。

别具风格的“雷击”无人机设计

在当前全球持续高涨的无人机研制热潮中,已经涌现出许多性能优良,富有诸种特色的新机型。其中,值得一提,且能在DARPA垂直起降（VTOL）X飞机项目竞争中脱颖而出,并给人以启迪的就有美国极光飞行科学公司的“雷击”无人机设计。无人机设计需要解决总体气动布局,选择合适的动力装置类型,确定动力装置数量与安装位置,决定起降方式,采取有效的飞控系统,轻量化的结构等方面的具体问题和难题。

新概念旋翼机复苏

常规直升机的发展已接近它的极限。50～60年代出现的新概念旋翼机现在又兴起了。由于材料、电子装置和推进装置的技术发展,看来许多新概念旋翼机在21世纪将引起旋翼机革命。

神奇的“蝙蝠侠”——多姿多彩的复合翼航空器

熊掌与鱼翅兼得的设想 有一则寓言,讲的是百鸟和众兽比武,蝙蝠飞到树上,想加入鸟的行列,鸟们说它是兽,蝙蝠落到地上,兽们又说它是鸟,结果连蝙蝠自己也搞不清自己到底是鸟是兽。这使人想起复合翼航空器,它到底是直升机,还是固定翼飞机,也很难说清楚。而复合翼航空器那收放自如、纵横捭阖、恣意翱翔的高超本领更使人想起国外大片中神奇的蝙蝠侠。

弧形机翼垂直起降飞机

美国贝特尔森公司新近推出了一款结合了旋翼、可倾转机翼、推力矢量或直接升力技术的通航飞机。据称，这种飞机既能垂直起降和高效悬停，还能以较高的速度巡航，同时具有结构简单和成本低的优点。

极速飞鹰——V-22“鱼鹰”偏转旋翼飞机

现代喷气式飞机的最高速度已超过音速的3倍，而目前直升机的最高速度只有音速的1/3。如何使飞行器既能垂直起降，又具有较快的飞行速度呢？于是，人们开始了复合式旋翼一固定翼飞行器的研究和探索工作，陆续提出了倾转旋翼、倾转机翼、鸭式旋翼/机翼方案，其中倾转旋翼是目前技术最为成熟的一种。

“城市空中客车”即将起飞

空客公司的“城市空中客车”(CityAirbus)电动垂直起降(eVTOL)验证机于3月11日在德国因戈尔施塔特市公开亮相,空客计划在该市进行城市空中客车的可行性测试。CityAirbus是空客两型城市空中交通(UAM)验证机中的一型,目的是降低eVTOL技术的风险;另一架“瓦哈那”倾转机翼机(Vahana),已从一年前开始在美国进行试飞。