某型直升机动力装置课程教学模式改革研究

针对原有航理基础教学模式单一、受训学员被动接受、培训效率低等现实问题,基于虚拟现实、增强现实和数字孪生等技术,构建具备发动机结构、工作系统的全息虚拟内容展示,以及发动机虚实内容混合交互、发动机特情动感体验的训练系统,实现驾驶座舱与发动机主要机件的模拟联动,以及发动机开车、关车程序的训练演示。课程教学改革解决院校航理教学阶段缺少实践教学支撑条件的问题,提高学员装备操作使用能力,促进知识向能力的转化。

直升机动力传动系统扭转振动整体传递矩阵分析

研究了复杂多轴齿轮传动系统整体传递矩阵方法及在直升机动力传动系统扭转振动分析中的应用.首先说明了直升机传动系统传递矩阵方法力学模型,推导了传动系统中典型齿轮副啮合传递矩阵、并车级和行星级齿轮啮合传递矩阵,说明了这种具有多种齿轮副啮合的复杂多轴系统整体传递矩阵模型组集方法,最后用这种方法进行了典型直升机动力传动系统扭转振动特性分析,讨论了这种直升机动力系统振动特性的特点.

直升机动力装置控制系统总体优化分析

本文详细论述了直升机在各类用途和使用状态下,旋翼和发动机工作状态的最优匹配规律,并优化分析了直升机动力装置控制系统的四种控制模式,分析了直升机动力装置全权限数字电子控制系统的控制特点,为相关的研究提供了理论基础.

直升机动力传动机构中硬齿面行星轮系各轮齿数确定方法的探讨

直升机动力传动机构中硬齿面行星轮系(简称行星轮系)内中心轮齿数 Z_1一旦被选定,则其他各轮齿数皆可按照配齿公式一一确定。合理选择 Z_1是行星轮系设计计算成功的关键之一。本文提出以一组简单公式(见本文(9)式)作为选择 Z_1的依据,以此公式为依据选择 Z_1,可使行星轮系各轮齿数确定方法进一步趋于合理。

基于CFD方法的舰载直升机着舰风限图计算

本文建立了一种基于Navier⁃Stokes方程的直升机着舰流场计算方法,可应用于着舰区域旋翼/机身/尾桨气动力的计算。该方法采用隐式耦合的求解方式,以双时间方法进行推进来模拟直升机着舰过程中着舰域的流场特性。为提高计算效率,旋翼和尾桨采用动量源模型来计算其在流场中的作用。在使用该计算方法的同时,本文采取多项式拟合的方式修正直升机非线性飞行动力学模型的计算结果,以此实现复杂流场中的直升机配平计算。应用所建立的方法,文中以UH⁃60A直升机和SFS2舰船为研究对象,进行了单机的耦合CFD方法的全机配平分析,验证了配平方法的可行性。然后引入了直升机安全着舰判据,利用耦合CFD的配平方法和安全着舰判据,计算了该机/舰组合的理论着舰风限图。

直升机旋翼/动力传动链扭振分析与试验

本文以某型机为例,对旋翼/尾桨/动力传动系统扭振特性进行了综合建模分析与试验,试验表明整个传动链的扭振固有频率和振型计算结果正确,为消除动力传动链扭振与发动机燃油调节系统耦合动不稳定性提供了可靠的设计依据,提出的传动链扭振与发动机燃调系统耦合稳定性检查试验方法,首次在该型机的研制中取得成功。

小型无人直升机纵向和横向动力学的鲁棒反推控制(英文)

研究了阵风情况下悬停飞行模式中的无人直升机的纵向与横向位置的稳定性问题.由于通用的线性模型成功地描述了大多数小型直升机的行为,其被用来设计控制器.基于控制Lyapunov方法,一种递归(反推)设计流程被用来设计纵向和横向动力学的鲁棒控制器.为了比较,我们基于线性二次调节器(LQR)准则设计了另一种控制器.仿真结果表明,所提出的反馈控制器能有效地减弱阵风的影响,在阵风下能够实现纵向和横向位置的快速、准确跟踪.

“直升机空气动力学”课程思政教学探索

“直升机空气动力学”是一门面向飞行器设计与工程专业(直升机方向)本科生开设的专业基础课程,亦是现代直升机技术的主要内容之一。以南京航空航天大学直升机系开设的“直升机空气动力学”课程为例,根据专业特点,结合课程实际,详细探究了如何进行课程的思想政治教育规划。为使专业课承担起思想政治教育的重任,探索改进多种教学方法与实践方法,以提升教学效果,为祖国的人才培养贡献绵薄之力。

直升机空气动力学实验教学法的探讨

在直升机空气动力学课程的教学中,为了能够使学生准确地掌握专业知识,采用了实验教学方法。论文描述了实验教学法的内涵和构想,探讨了该方法应用到直升机空气动力学课程教学中的必要性以及实施方法,以此说明该教学方法对培养学生创新能力、激发学生兴趣和提高教学质量的作用。这些都表明实验教学法是一种能够有效促进学生学习直升机空气动力学的一种教学方法,值得在教学过程中去推广。

对比教学法在直升机空气动力学课程中运用

由于对比教学法在课程教学中的突出作用,在直升机专业的直升机空气动力学课程的教学中采用这一方法具有重要意义。文中在介绍了直升机空气动力学课程设置特点的基础上,阐述了"对比教学法"在本课程教学中应用的重要性。然后,分别以垂直飞行和前飞状态涡流理论固定涡系对比教学、以及直升机垂直飞行状态下三种理论的对比为例,着重讨论了对比教学在直升机空气动力学课程教学中的实施方法,可供参考。

国内外直升机动力的市场预测、关键技术及发展对策

论述了世界直升机工业的基本态势，分析了国内外直升机动力的市场动向，并根据我国直升机动力存在的技术差距，阐述了国内新一代及下一代涡轴发动机及凸盘活塞发动机存在的关键技术。针对我国直升机发展战略，提出了发展对策和建议。

直升机旋翼/机身耦合系统的气弹响应分析(二)方程的求解

在文（一）得到的直升机旋翼系统运动方程的基础上，运用动态子结构的方法对旋翼系统和机身作为相对独立的部分进行分析，通过界面上的力平衡和几何协调将子系统耦合成整体系统。用分割——迭代法求解直至旋翼系统和机身的响应同时收敛到精度要求。并研制相应的计算程序。

非线性叶间黏弹减摆器对直升机空中共振的影响分析

建立带非线性叶间黏弹减摆器的直升机旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。与全机飞行力学平衡计算相结合,旋翼/机体耦合动稳定性分析模型考虑前飞状态桨叶变距操纵、机体姿态角和桨毂纵向安装角。针对具有非线性特性的叶间黏弹减摆器,采用基于复模量的非线性VKS改进模型、Simulink时域仿真和多桨叶坐标变换等效阻尼识别法分析直升机悬停、前飞状态下旋翼/机体耦合动稳定性及减摆器双频动幅值,并就减摆器布局、全机总重以及前飞速度对桨叶摆振后退型模态阻尼的影响进行分析。结果表明:由悬停到前飞直升机动稳定性一般均下降,一定速度后又上升;加上减摆器能消除前飞不稳定区;叶间黏弹减摆器抬头连接能提高模态阻尼。

直升机旋翼/机身耦合系统的气弹响应分析(一)旋翼系统的建模

直升机系统是一个流体、固体、刚体和控制相互耦合的非线性时变系统。其气弹响应问题的研究长期为国内外学者注视。本文对旋翼考虑不同的耦合层次，及诸因素的各项贡献，建立其耦合模型。应用Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理建立旋翼系统运动方程。

前飞状态直升机旋翼/机体耦合动稳定性分析模型

建立了前飞状态的旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。采用扩展的Pitt/Peters动力入流模型将悬停与前飞状态统一起来;提出了一种适用性很强的隐式多桨叶坐标转换方法,进而取消了量纲分析及桨叶定常挥舞、摆振的小角度假设,结合Floquet传递矩阵法对系统进行了动稳定性分析。应用此分析模型对无铰旋翼直升机地面共振、前飞时孤立旋翼动稳定性进行了计算验证,分析结果与试验值吻合。

直升机旋翼气弹动力学优化策略(Ⅰ)——灵敏度分析技术研究

基于旋翼气弹动力学模型以及摄动法的灵敏度分析和直接解析的链式规则灵敏度分析相结合技术,推导了直升机旋翼气弹动力学的气弹稳定性、模态频率、自转惯量、桨叶质量、桨叶动应力等参数的灵敏度计算过程。通过算例计算结果表明:使用灵敏度分析方法与直接优化相比,实现动应力减少1.2%,质量减少0.84%,优化时间缩短2.73倍;该灵敏度分析技术对于直升机旋翼气弹动力学优化设计收敛的速度和优化结果效果明显。

直升机旋翼非线性等效阻尼的识别

带黏弹减摆器的直升机自激振动具有非线性特性。为了识别摆振后退型的非线性等效阻尼,并提高阻尼的识别精度,提出了一种新的阻尼识别方法,根据多桨叶坐标变换得到后退型摆振的余弦和正弦分量的自由衰减响应,直接形成其衰减包络线,利用该包络线来识别等效阻尼的非线性特性。通过精度分析和实例计算表明,该方法避免了频率因素对阻尼识别的影响,因而提高了摆振后退型等效阻尼的识别精度。最后根据直升机地面共振模拟数据,对摆振后退型等效阻尼进行了识别。

失衡旋翼的直升机自激振动分析模型

直升机使用中很可能出现旋翼各片桨叶特性不一致的情况,为了研究失衡旋翼对直升机自激振动的影响,建立了适用于地面、悬停及前飞状态的旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。采用当量铰旋翼模型,计入动力入流的影响,分别在旋转坐标系和固定坐标系中建立了桨叶及机体的动力学方程。以减摆器失效对直升机地面共振的影响为例,对桨叶及机体的时域响应进行了非线性数值仿真,用Floquet传递矩阵法计算了摆振后退型模态频率及阻尼,并用时域分析进行了检验。结果表明,其中一个减摆器失效后,各片桨叶摆振运动特性相差很大,系统的摆振后退型模态阻尼下降幅度高达60%以上。

祥云橡筋动力直升机的制作原理与飞行研究

航模制作比赛是中小学科技活动的重要内容。研究橡筋动力直升机的制作和飞行的原理和技巧,得到本航空模型较好的制作和放飞经验,也重点强调学生的实际动手操作能力,是理论联系实践的实际案例。

直升机专业分会成立十周年回顾

中国航空学会直升机专业分会从1985年在南京成立至今已有十年了。回顾这十年,在党的基本路线和改革开放方针的指引下,在中国航空学会和挂靠单位南京航空航天大学的领导下,在各委员单位的大力支持下,我们直升机专业分会联系和依靠广大的直升机同行,积极开展国内外学术交流和科技咨询等活动,为促进我国直升机界的大团结,为我国直升机事业的发展和繁荣,做了大量的工作,取得了一定的成绩,直升机专业分会本身也从中成长壮大起来,得到了锻炼和巩固。