基于半解析涡环模型的农用单旋翼直升机流场快速计算

农业航空领域中,定量获取风场(流场)速度分布对单旋翼直升机辅助授粉作业、农药施用效率提升具有重要意义。基于此提出一种半解析理论方法能够快速完整计算单旋翼流场速度。以涡环模型为基础,将农用直升机旋转桨盘下的尾涡系等效为涡环连续叠加所形成的圆柱涡面,再由涡环速度诱导公式半解析计算直升机旋翼空间各点速度。理论模型与仿真和文献试验数据比较,结果表明:涡环模型简单快速,普通计算机(CPU 2 GHz,内存2 GB)上2.8 s完成计算;悬停时与计算流体力学仿真结果下洗速度径向平均误差小于1.9 m/s,平均相对误差小于39.1%,轴向平均误差小于2.26 m/s,平均相对误差小于54.6%;悬停时,诱速从中央往桨尖递增;前飞时,平飞速度越大诱速越小;流场主要影响因素依次为前飞速度、旋翼半径、飞机总重、空气密度。为定量计算农用直升机旋翼风场、辅助授粉作业和田间施药喷头布置提供一种快速方法和参考。

共轴刚性旋翼直升机着舰飞行特性

建立一套能够耦合非定常舰船流场的共轴刚性旋翼直升机飞行动力学模型,以研究该旋翼飞行器在着舰过程中的飞行特性。在舰艉流场模拟方面,采用分离涡方法以获得高精度非定常流场数据;在飞行力学建模方面,引入上下旋翼干扰因子建立共轴刚性旋翼诱导速度模型,并采用等效挥舞运动概念建立其挥舞运动方程;基于“单向耦合”思想构建了计算流体动力学(CFD)向飞行力学模型的数据传递策略,并分别以XH-59A直升机和UH-60A/SFS2组合为算例验证了飞行动力学模型和数据传递策略的正确性。以SFS2舰船模型和XH-59A共轴刚性旋翼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共轴刚性旋翼直升机的扰动特征。时均研究结果显示:由于共轴上下旋翼受时均流场的扰动存在差异,飞行员在增大总距以维持高度稳定的同时,还需要减小差动总距以保持机头朝向的稳定。非定常水平研究结果表明:对于共轴构型直升机,舰船流场对拉力及俯仰力矩的非定常扰动,是引起飞行员工作载荷增大的主要因素。

三自由度双旋翼直升机的离散动态分析

三自由度双旋翼直升机模型是动力学系统研究中的重要实验对象,也是研究直升机飞行控制技术的理想平台。针对非线性三自由度直升机模型系统,考虑在多率采样保持条件下,使用Taylor方法导出了比经典的Euler模型更精确的近似离散时间模型,进一步分析并给出该近似离散模型的局部截断误差为T5,其中T为采样周期。在此基础上,论证了导出的近似直升机离散模型包含着新增加的采样零动态,同时也探讨了这类采样零动态相应的精确渐近特征和稳定条件。

共轴双旋翼直升机的技术特点及发展

共轴双旋翼直升机具有绕同一理论轴线一正一反旋转的上下两副旋翼,由于转向相反,两副旋翼产生的扭矩在航向不变的飞行状态下相互平衡,通过所谓的上下旋翼总距差动产生不平衡扭矩可实现航向操纵,共轴双旋翼在直升机的飞行中,既是升力面又是纵横向和航向的操纵面。

基于约束优化算法的共轴双旋翼直升机仿真

双旋翼直升机由于上下旋翼的气动特性复杂,仿真中主要依据动量定理分别搭建机身与旋翼动力学模型,考虑旋翼与机身之间的气动干扰整合动力学方程。通过约束优化法求解非线性数学模型,利用优化约束法求解出方程组的可行解,调整约束值降低不可行解。依据直升机在不同前飞速度下的各项参数的变化整合数据,最终将搭建好的动力模型编写到程序中运行仿真程序验证仿真系统的可靠性。

共轴双旋翼直升机卫星通信小型化终端设计与验证

直升机卫星通信面临旋翼转动时卫星通信信号受旋翼遮挡带来的不同程度衰减的问题。共轴双旋翼直升机对卫星通信信号的遮挡特性相比传统单旋翼要更复杂,且国内研究相对较少。首先分析了共轴双旋翼对卫星通信信号的遮挡特性以及抗双旋翼遮挡卫星通信的关键技术,在此基础上设计了一种小型化的适应双旋翼遮挡的卫星通信机载终端,并在双旋翼遮挡模拟环境下完成了试验验证。结果表明其传输性能满足指标要求,对后续工程应用具有设计指导意义。

微型旋翼直升机非对称变距系统的力学分析

通过应用有限元的方法对非对称变距操纵机构的弹性连杆进行力学分析,并利用ANSYS软件进行了变形仿真,得出弹性连杆的载荷和变形的关系,最后与材料力学的计算结果作了比较.

英研制先进无人四旋翼直升机可自动追踪拍摄

UniversalAir公司当前的四旋翼直升机使用远程遥控装置控制，新版本将具备自行追踪用户手机信号的能力UniversalAir公司当前的四旋翼直升机使用远程遥控装置控制。

浙江大学研制思想控制四旋翼直升机（图）

浙江大学的研究人员研制的可用思想控制的四旋翼直升机。在一名参与者的操控下。

世界上首架载人多旋翼直升机起飞了

看看这架奇怪的直升飞机!我们都在电影电视中或者图书中看到过单旋翼（俗称螺旋浆）直升机,然而从未见过多个旋翼的直升机。最近,德国的一个研究团队打造了一架多旋翼直升机,它居然有16个旋翼。更令人惊叹的是,这架看似玩具的飞机居然能载人起飞路!

首架载人多旋翼直升机起飞

我们都在影视作品中看过单旋翼（俗称螺旋桨）直升机，可是我们从未见过多个旋翼的直升机。最近，德国的一个研究团队打造了一架多旋翼直升机，它有16个旋翼。更令人惊叹的是，这架看似玩具的飞机竟然能载人起飞。

六足旋翼直升机

飞机勘测计算海洋生物存在着一些缺点．例如：飞行高度较低，飞行缓慢，噪音较大．虽然科学家乘坐色机能够拥有广阔的海洋视野，但是发动机的噪音将严重干扰海洋动物，

可用思想控制的四旋翼直升机

近日，浙江大学的研究人员研制出一款可用思想控制的四旋翼直升机。这款直升机能够充当残疾人的眼睛，允许他们仔细观察远处的物体。此外，这款直升机还可以上演有趣的互动游戏--空中摔跤，让残疾人和身体健全的人操控直升机展开较量。

第一架载人多旋翼直升机

2011年10月30日,在德国一架刚研制并首飞成功的多旋翼直升机,居然有多达16个旋翼。它是世界上第一架载人多旋翼直升机。这样,16个旋翼中即使有多个旋翼出了故障,直升机依然能安全飞行……

共轴双旋翼直升机减速器齿轮链疲劳试验方法研究

在对国内相关试验和标准的研究下,总结了直升机减速器齿轮链疲劳试验的关键点。以VR-252减速器为研究对象,介绍了其工作原理,并进行了功率分流分析计算,按无限寿命设计,分析了各齿轮疲劳试验时间和施加的载荷,根据试验要求和传动特点编制了合理的试验谱,给出了共轴双旋翼直升机减速器齿轮链疲劳试验的一般方法,该方法也适用于其他类型直升机减速器的齿轮链疲劳试验。

直升机旋翼智能喷涂控制系统设计

直升机旋翼喷涂系统是通过机器人技术、AGV自动定位与转运技术、流体控制技术、通信技术等实现旋翼智能化喷涂,实现直升机旋翼的自动化转运、信息化控制、数字化监控。文中介绍了该系统的组成,以及系统各个组成部分的设计原理,并阐述了系统参数和工作流程。结果表明:该系统可减少人工作业强度,提高生产效率。

舰载直升机主动甲板着舰气动载荷特性

被动与主动流动控制可减小舰艇艉流强度,但直升机着舰甲板处仍存在明显回流现象,由此导致直升机气动载荷变化显著。提出了自动升降的舰艇主动甲板,建立基于格子玻尔兹曼方法 (LBM)的舰艇主动甲板流场分析方法,并结合单向耦合模型,嵌入旋翼黏性涡粒子法,研究直升机主动甲板着舰气动载荷特性。通过与SFS2舰艇流场试验、分离涡模拟(DES)方法、大涡模拟(LES)方法比较,验证了所建方法的准确性。随后研究主动甲板对舰艇流场和直升机着舰气动载荷的影响特性。结果表明:相比于标准SFS2舰艇,主动甲板有效抑制了直升机着舰甲板处回流,以及直升机旋翼拉力损失、滚转和俯仰力矩,最大降幅分别为21.6%、55.1%、74.6%。

悬停共轴刚性旋翼直升机涡尾迹高精度数值模拟

针对共轴刚性旋翼直升机流场涡尾迹的高精度数值模拟需求,结合结构化运动嵌套网格技术、高精度数值格式和非定常RANS方法,建立了共轴刚性旋翼直升机的非定常涡流场高精度数值模拟方法及高效并行化自主软件平台。运用所发展的方法和软件平台,进行了类“X-2”构型共轴刚性旋翼直升机悬停状态涡尾迹结构的高精度数值模拟。结果表明,所发展的数值模拟方法具有较高的计算效率和计算精度,能够捕捉到精细的涡尾迹结构及其非定常生成、发展和演化过程。

直升机旋翼三维动态变形测量与可视化分析

针对直升机旋翼动载荷飞行试验测试需求,提出一种直升机旋翼三维动态变形测量与可视化分析方法。首先,根据直升机旋翼的结构特点和高速旋转特性,设计了以一组双目高清摄像头为核心的旋翼动态变形影像测量与监控及分析系统;其次,基于双目立体视觉测量理论,论述了测量系统标定、实时单点变形测量、散斑影像匹配、旋翼表面三维重建与三维动态变形可视化分析原理/方法;最后,在地面进行了模拟实测环境的仿真试验,实现了试验系统搭建、试验数据采集、处理与分析。试验结果证明,该方法可获得最大误差优于4 mm的定位测量精度,能很好地实现直升机旋翼三维动态变形测量,为飞行试验旋翼载荷测试数据分析等提供直观、可靠的数据与技术支撑。