本文選題：高速直升機(jī) + 共軸雙旋翼��； 參考：《蘭州交通大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：常規(guī)直升機(jī)飛行速度相對較低、航程相對較小,這很大程度地限制了其應(yīng)用和發(fā)展,因此提高其飛行速度和增大最大航程已成為直升機(jī)研究的重點和熱點。發(fā)展和應(yīng)用高速、長航時直升機(jī),在軍用和民用領(lǐng)域分別可有效地提升部隊機(jī)動和戰(zhàn)斗能力,可提高其應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性和時效性。論文依據(jù)其發(fā)展和應(yīng)用需求,分別從總體技術(shù)方案、旋翼系統(tǒng)和操縱機(jī)構(gòu)三個方面展開相關(guān)研究工作,主要工作包括:依據(jù)設(shè)計指標(biāo)與需求以及主流高速構(gòu)型,確定其總體技術(shù)方案。論文中的高速直升機(jī)方案以共軸反轉(zhuǎn)雙旋翼為主旋翼,尾部配備共軸反轉(zhuǎn)螺旋槳作為輔助推進(jìn)裝置。根據(jù)設(shè)計指標(biāo)與要求,分析高速直升機(jī)的飛行環(huán)境,建立高速直升機(jī)的初步外形,進(jìn)行高速直升機(jī)的總體布局,分析高速直升機(jī)的控制面并確定了其發(fā)動機(jī)規(guī)格和主要參數(shù)等。對高速直升機(jī)功率需求進(jìn)行分析,驗證所確定的發(fā)動機(jī)是合理的,所確定的主要參數(shù)滿足高速直升機(jī)的設(shè)計指標(biāo)與要求。根據(jù)總體技術(shù)方案,對主旋翼系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計與分析�；趧恿�-葉素理論,建立槳葉的微元升力、阻力和扭矩等,利用積分法對微元載荷在槳盤內(nèi)沿展向和周向進(jìn)行數(shù)值積分。對主旋翼系統(tǒng)的載荷進(jìn)行了數(shù)值分析和求解,獲得不同飛行狀態(tài)下槳葉載荷在槳盤上的分布云圖,其仿真結(jié)果可用于高速直升機(jī)主旋翼零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析。根據(jù)直升機(jī)的構(gòu)型特點和總體方案中確定的主要參數(shù),對主旋翼系統(tǒng)的槳葉和槳轂進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)設(shè)計,并對其進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。結(jié)合總體技術(shù)方案和旋翼載荷分析,對主旋翼操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行模塊化運動學(xué)和靜力學(xué)建模與分析。建立直升機(jī)在任意飛行狀態(tài)下主旋翼操縱機(jī)構(gòu)運動學(xué)模型,所建立的運動學(xué)模型可為主旋翼操縱機(jī)構(gòu)機(jī)理建模和控制建模提供理論依據(jù)。建立主旋翼操縱機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型,并在不同的飛行狀態(tài)下對其靜力學(xué)關(guān)系進(jìn)行仿真分析,所建立的靜力學(xué)模型可用于分析直升機(jī)在不同飛行狀態(tài)下主旋翼操縱機(jī)構(gòu)間的靜力學(xué)關(guān)系,結(jié)合操縱機(jī)構(gòu)動力學(xué)模型對操縱機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化�；谇迦A大學(xué)實驗室在研共軸式直升機(jī),搭建直升機(jī)旋翼系統(tǒng)載荷和操縱機(jī)構(gòu)載荷測量實驗平臺。載荷測量實驗主要包括旋翼氣動載荷測量、操縱機(jī)構(gòu)拉桿載荷測量和旋翼轉(zhuǎn)速測量三個方面,介紹實驗系統(tǒng)的各部分硬件電路和上位機(jī),并對下一步的實驗內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃,測得的載荷數(shù)據(jù)可用于旋翼系統(tǒng)和操縱機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,具有重要的實用意義。
[Abstract]:The flight speed and range of conventional helicopter are relatively low, which limits its application and development to a great extent. Therefore, increasing its flying speed and increasing its maximum range have become the focus and hotspot of helicopter research. The development and application of high-speed and long-haul helicopters can effectively enhance the mobility and combat capability of troops in the military and civilian fields, and improve the economy and timeliness of their application. According to its development and application requirements, the thesis carries out related research work from three aspects: overall technical scheme, rotor system and control mechanism. The main work includes: according to the design indicators and requirements, and the mainstream high-speed configuration. Determine its overall technical plan. In this paper, the main rotor of the high speed helicopter is the coaxial reverse rotor and the tail of the helicopter is equipped with the coaxial reverse propeller as the auxiliary propulsion device. According to the design indexes and requirements, the flying environment of high-speed helicopter is analyzed, the initial shape of high-speed helicopter is established, the overall layout of high-speed helicopter is carried out, the control surface of high-speed helicopter is analyzed, and the engine specifications and main parameters are determined. The power requirement of high speed helicopter is analyzed to verify that the engine is reasonable and the main parameters can meet the design requirements of high speed helicopter. According to the overall technical scheme, the main rotor system is designed and analyzed. Based on the momentum-blade theory, the differential lift, resistance and torque of the blade are established, and the integral method is used to integrate the differential element load along the span and circumference direction of the propeller disk. The load of the main rotor system is numerically analyzed and solved, and the distribution of the blade load on the rotor disk under different flight conditions is obtained. The simulation results can be used in the structural design and analysis of the main rotor parts of the high-speed helicopter. According to the configuration characteristics of the helicopter and the main parameters determined in the overall scheme, the primary structural design of the rotor blade and hub of the main rotor system is carried out, and the static strength analysis is carried out. The modular kinematics and statics modeling and analysis of the main rotor steering mechanism are carried out based on the overall technical scheme and rotor load analysis. The kinematics model of helicopter main rotor operating mechanism under arbitrary flight condition is established. The kinematics model can provide theoretical basis for the mechanism modeling and control modeling of rotor control mechanism. The statics model of the main rotor manipulator is established, and its statics relationship is simulated under different flight conditions. The static model can be used to analyze the statics relationship between the main rotor manipulators under different flight conditions, and to optimize the manipulators combined with the dynamic model of the manipulators. Based on the research of coaxial helicopter in Tsinghua University laboratory, the experimental platform of helicopter rotor system load measurement and control mechanism load measurement is built. The load measurement experiment mainly includes three aspects: rotor aerodynamic load measurement, control mechanism pull rod load measurement and rotor speed measurement. The hardware circuit and upper computer of the experiment system are introduced, and the next experiment content is planned. The measured load data can be applied to the optimal design of rotor system and control mechanism, which is of great practical significance.
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V275.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王樹紅;國產(chǎn)直升機(jī)試飛取得重大突破[J];國防科技工業(yè);2000年04期

2 王俊英;直11型直升機(jī)完成適航取證科目試飛[J];航空制造技術(shù);2001年02期

3 唐華;美國研究新的復(fù)合式直升機(jī)[J];國際航空;2001年07期

4 ;軍民通用型直升機(jī)[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2001年01期

5 陶嵐;國內(nèi)外直升機(jī)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀的分析研究[J];航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2003年02期

6 潘俊剛,李新蓉,馬桃芳;直升機(jī)飛行人員的聽力調(diào)查[J];中國療養(yǎng)醫(yī)學(xué);2004年06期

7 呂伯平;張文軍;;老齡化直升機(jī)的維護(hù)[J];直升機(jī)技術(shù);2006年02期

8 黃傳躍;朱生利;劉福令;;中國直升機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J];現(xiàn)代軍事;2007年11期

9 郭霞;;最先進(jìn)的警用直升機(jī)[J];江蘇航空;2008年03期

10 沈建;尚大偉;劉偉東;趙志軍;武藝;翟兵;;直升機(jī)電力作業(yè)對維修的特殊要求與應(yīng)對措施[J];航空維修與工程;2010年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李名琦;蔣海濱;李濤;;直升機(jī)應(yīng)急漂浮系統(tǒng)的設(shè)計[A];探索 創(chuàng)新 交流（第4集）——第四屆中國航空學(xué)會青年科技論壇文集[C];2010年

2 吳健;葛樂新;吳曉艷;;米17系列直升機(jī)兩例線路短路故障的分析與排除[A];第四屆長三角科技論壇航空航天與長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展分論壇暨第三屆全國航空維修技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

3 翟鳴;貢東君;;一種警務(wù)直升機(jī)智能視覺輔助系統(tǒng)的研發(fā)構(gòu)想[A];第十三屆中國科協(xié)年會第22分會場-中國通用航空發(fā)展研討會論文集[C];2011年

4 黃承恭;吳建華;;復(fù)合材料在直升機(jī)上的應(yīng)用與發(fā)展[A];復(fù)合材料：生命、環(huán)境與高技術(shù)——第十二屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

5 張國龍;王開輝;;直升機(jī)飛行人員損傷性脊柱疾病調(diào)查及預(yù)防對策[A];第九屆全國軟組織疼痛學(xué)術(shù)會議暨首屆中華醫(yī)學(xué)會疼痛學(xué)會軟組織疼痛年會論文匯編[C];2004年

6 溫天佑;張曉;;我國直升機(jī)飛行員個體防護(hù)救生裝備發(fā)展設(shè)想[A];中國航空學(xué)會全國第十屆安全救生學(xué)術(shù)交流會文集[C];2006年

7 宮少波;溫永海;;直升機(jī)抗墜毀仿真技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展與工程實例淺析[A];大型飛機(jī)關(guān)鍵技術(shù)高層論壇暨中國航空學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

8 楊志宇;;野戰(zhàn)條件下直升機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)[A];第四屆長三角科技論壇航空航天與長三角經(jīng)濟(jì)發(fā)展分論壇暨第三屆全國航空維修技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

9 盧惠民;;直升機(jī)仿真問題研究[A];1998年上海市系統(tǒng)仿真學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文專輯[C];1998年

10 汪東林;孫艷;蔣曉彥;張彩先;;某型引進(jìn)直升機(jī)綜合保障研究[A];航空裝備保障技術(shù)及發(fā)展——航空裝備保障技術(shù)專題研討會論文集[C];2006年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 李宣良邋黎云 黃書波 朱映濤;搜救失事直升機(jī)全記錄[N];人民日報;2008年

2 本報駐江蘇記者 周偉明;蘇州將建直升機(jī)機(jī)場租費每小時超萬元[N];中國旅游報;2009年

3 陳家強(qiáng);淺談直升機(jī)應(yīng)急滅火救援[N];人民公安報·消防周刊;2009年

4 記者 趙珊;廊坊開建直升機(jī)產(chǎn)業(yè)基地[N];人民日報海外版;2009年

5 記者 任謙;公安部定點飛龍通航培訓(xùn)直升機(jī)飛行員[N];中國航空報;2009年

6 易開紅　李歐 本報記者 鐘振宇;空中 直升機(jī)58次穿越[N];四川日報;2010年

7 陸軍航空兵學(xué)院飛行教員 馬玉能　四川珙縣交通戰(zhàn)備辦公室主任 李祥君;直升機(jī)參與應(yīng)急救援的幾點思考[N];中國民航報;2011年

8 早報記者 楊潔;“直升機(jī)查違章沒有大材小用”[N];東方早報;2011年

9 記者 方芳;本市擬啟用急救直升機(jī)[N];北京日報;2011年

10 時報記者 張維維 實習(xí)生 黃碩;直升機(jī)產(chǎn)業(yè) 濱海振翅飛[N];濱海時報;2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 孟萬里;直升機(jī)單臺發(fā)動機(jī)失效后飛行軌跡優(yōu)化研究與應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2014年

2 栗英杰;直升機(jī)飛行模擬器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2012年

3 孫濤;直升機(jī)飛行力學(xué)模型辨識研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

4 沈國際;振動信號處理技術(shù)在直升機(jī)齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2005年

5 孫偉;直升機(jī)總體優(yōu)化設(shè)計技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 陳仲生;直升機(jī)旋轉(zhuǎn)部件故障特征提取的高階統(tǒng)計量方法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

7 周偉;直升機(jī)激發(fā)水下聲場的理論及實驗研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

8 孔衛(wèi)紅;復(fù)合式高速直升機(jī)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

9 彭名華;直升機(jī)總體多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

10 沙虹偉;尾槳傾斜和可動平尾對直升機(jī)性能/品質(zhì)影響及設(shè)計方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 彭笑非;降水和雷暴條件下直升機(jī)穩(wěn)定性定性分析研究[D];中國民用航空飛行學(xué)院;2011年

2 高鵬波;四旋翼直升機(jī)硬件設(shè)計與姿態(tài)、巡航控制算法實現(xiàn)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

3 明晨曦;直升機(jī)激光目標(biāo)源綜合中心電子學(xué)系統(tǒng)的研制[D];中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2015年

4 王禮釗;救助直升機(jī)絞車支架拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計與分析[D];大連海事大學(xué);2015年

5 榮鶴;基于粒子群算法的直升機(jī)控制器設(shè)計[D];南昌航空大學(xué);2015年

6 王茂;直升機(jī)傳動鏈關(guān)鍵部件故障特征優(yōu)化方法研究及實現(xiàn)[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

7 李芳芳;三自由度直升機(jī)多目標(biāo)容錯控制器的設(shè)計[D];東北大學(xué);2013年

8 劉繼濤;高速直升機(jī)總體技術(shù)方案及關(guān)鍵部件研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

9 王云龍;直升機(jī)氣動參數(shù)辨識及機(jī)動飛行仿真[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

10 肖海峰;直升機(jī)附加綜合急救醫(yī)療單元總體技術(shù)方案研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2008年

，

本文編號：1829641