傾轉(zhuǎn)旋翼機的回轉(zhuǎn)顫振是旋翼揮舞產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)氣動力與彈性機翼的彎曲和扭轉(zhuǎn)發(fā)生耦合的振動發(fā)散現(xiàn)象,是限制傾轉(zhuǎn)旋翼機最大飛行速度的主要原因之一。后期為提高回轉(zhuǎn)顫振邊界,提升最大飛行速度,V22機翼采用厚翼型加小展弦比的設(shè)計方案,利用提高機翼剛度的方法弱化傾轉(zhuǎn)旋翼與機翼之間氣動彈性耦合以達到提高前飛回轉(zhuǎn)顫振臨界速度的目的。V22為提高回轉(zhuǎn)顫振臨界速度而犧牲了巡航效率并付出了較大的結(jié)構(gòu)重量代價。本文基于Hamilton原理,利用彈性機翼有限元模型,充分考慮外伸小翼氣動力、慣性力和阻尼對系統(tǒng)的貢獻,建立了傾轉(zhuǎn)旋翼/短艙/外伸小翼/主機翼氣動彈性耦合分析模型。通過回轉(zhuǎn)顫振穩(wěn)定性分析,預估分析模型的回轉(zhuǎn)顫振臨界速度和邊界速度。同時,利用CFD軟件對旋翼/外伸小翼之間的空氣介質(zhì)流動機理進行深入細致研究,為外伸小翼設(shè)計給出理論依據(jù)和指導。由于對稱模態(tài)的回轉(zhuǎn)顫振現(xiàn)象先于反對稱模態(tài)出現(xiàn),故本文設(shè)計了半展機翼的風洞實驗縮比模型。通過對機翼大梁進行特殊設(shè)計,使機翼扭轉(zhuǎn)剛度較低的同時保證機翼的垂向剛度和撓度,使其可在較低風速情況下實現(xiàn)回轉(zhuǎn)顫振。利用3D打印技術(shù)設(shè)計制造不同幾何參數(shù)的短艙外伸小翼,結(jié)合風洞試驗,開... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

XV-15傾轉(zhuǎn)旋翼機為了同時滿足三軍需求，1983年4月，美國Bell和Boeing公司聯(lián)合開展XV-22魚鷹傾轉(zhuǎn)

1983 年 4 月，美國 Bell 和 Boeing 公司聯(lián)合開圖 1.2 所示，1989 年成功試飛，6 架原型機在試飛過程中面臨下馬的危險。后來經(jīng)多方調(diào)查結(jié)果表明，事故均因人為5 年，V-22 魚鷹開始進入部隊服役。V-22 魚鷹的兩側(cè)發(fā)動在未出現(xiàn)故障情況下相互獨立，發(fā)動機分別驅(qū)動各自的旋動機故障，任意一臺發(fā)動機可以同時驅(qū)動兩側(cè)的旋翼實現(xiàn)身頂部的啟動裝置通過半軸分別驅(qū)動兩側(cè)的發(fā)動機和旋翼也有類似的應(yīng)用。V-22 機翼可繞機翼根部旋轉(zhuǎn)，旋翼槳葉可對艦載空間極為有利，便于魚鷹在海軍推廣和應(yīng)用。-22 魚鷹在氣動問題方面存在渦環(huán)問題、多部件氣動干擾問制問題，在動力學方面存在大速度前飛時回轉(zhuǎn)顫振問題以現(xiàn)象等問題。V-22 研制裝備至今，雖發(fā)生過多起重大安全系統(tǒng)的復雜性和執(zhí)行遠高于常規(guī)直升機或固定翼飛機的任致，傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)自身并無顛覆性問題，在使用過程中所

V-280首飛懸停試飛現(xiàn)場

【參考文獻】：
期刊論文
[1]傾轉(zhuǎn)旋翼氣動優(yōu)化設(shè)計[J]. 薛立鵬,張呈林.  空氣動力學學報. 2011(04)
[2]前飛狀態(tài)傾轉(zhuǎn)旋翼機氣彈穩(wěn)定性建模[J]. 薛立鵬,張呈林.  航空動力學報. 2009(02)
[3]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的操縱策略和配平方法[J]. 曹蕓蕓,陳仁良.  南京航空航天大學學報. 2009(01)
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼耦合系統(tǒng)過渡狀態(tài)氣彈動力學試驗研究[J]. 董凌華,楊衛(wèi)東,張呈林.  振動工程學報. 2008(05)
[5]傾轉(zhuǎn)旋翼過渡狀態(tài)的尾跡及氣動力特性計算與分析[J]. 李春華,徐國華.  應(yīng)用力學學報. 2008(03)
[6]傾轉(zhuǎn)旋翼航空器建模方法研究[J]. 周文雅,李立濤,楊滌.  飛行力學. 2008(03)
[7]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行力學模型研究[J]. 宋彥國,王煥瑾,沙虹偉,徐敏.  空氣動力學學報. 2008(02)
[8]傾轉(zhuǎn)旋翼機旋翼對機翼氣動干擾的建模及分析[J]. 李春華,徐國華.  空氣動力學學報. 2008(02)
[9]新型傾轉(zhuǎn)旋翼機氣動彈性穩(wěn)定性分析模型[J]. 胡國才.  海軍航空工程學院學報. 2006(06)
[10]直升機模式下傾轉(zhuǎn)旋翼機多體氣彈動力穩(wěn)定性分析(英文)[J]. 董凌華,楊衛(wèi)東,夏品奇.  Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2006(03)

博士論文
[1]采用擺振柔軟式旋翼的傾轉(zhuǎn)旋翼機動力學研究[D]. 侯鵬.南京航空航天大學 2013
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼氣彈耦合動力學研究[D]. 董凌華.南京航空航天大學 2011

碩士論文
[1]帶機身運動全展傾轉(zhuǎn)旋翼機前飛氣彈穩(wěn)定性參數(shù)影響分析[D]. 呂偉.南京航空航天大學 2013
[2]基于LQR方法的傾轉(zhuǎn)旋翼機氣彈穩(wěn)定性控制仿真分析[D]. 付饒.南京航空航天大學 2013
[3]計入傾轉(zhuǎn)鉸剛度特性的傾轉(zhuǎn)旋翼機氣彈穩(wěn)定性分析[D]. 于嗣佳.南京航空航天大學 2013
[4]擺振柔軟傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼氣彈耦合穩(wěn)定性分析[D]. 周濤.南京航空航天大學 2012
[5]傾轉(zhuǎn)旋翼機氣彈剪裁穩(wěn)定性參數(shù)影響分析[D]. 楊自鵬.南京航空航天大學 2012



本文編號：3106859