傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)結(jié)合了固定翼飛機(jī)和直升機(jī)的優(yōu)勢,可以通過旋翼傾轉(zhuǎn),實現(xiàn)直升機(jī)模式和飛機(jī)模式之間的過渡,使傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)具備垂直起降和大速度前飛的能力。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的旋翼與機(jī)翼之間存在著嚴(yán)重的氣彈耦合,可能導(dǎo)致動力學(xué)不穩(wěn)定,其中回轉(zhuǎn)顫振現(xiàn)象一直是限制傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)發(fā)揮前飛速度優(yōu)勢的關(guān)鍵問題。如何提高前飛速度,擴(kuò)大傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的飛行包線一直是傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)研究的熱點(diǎn)。本文針對控制機(jī)翼的翼面,通過開展建模仿真和實驗,重點(diǎn)研究翼面偏轉(zhuǎn)對傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)回轉(zhuǎn)顫振抑制的可行性,為工程應(yīng)用打下基礎(chǔ)。本文基于Hamilton原理,建立了考慮副翼偏轉(zhuǎn)的傾轉(zhuǎn)旋翼/機(jī)翼/短艙氣彈耦合動力學(xué)分析模型,并對建立的模型進(jìn)行了模型驗證,對比Johnson建立的模型和BELL公司在AMES風(fēng)洞中的全尺寸半展長傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù),確定了所建立模型的準(zhǔn)確性。利用狀態(tài)觀測器,設(shè)計基于線性二次型（LQR）優(yōu)化方法的主動控制器,利用狀態(tài)反饋實現(xiàn)對副翼偏轉(zhuǎn)角度控制,研究LQR控制方法實現(xiàn)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)副翼主動偏轉(zhuǎn)對傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)回轉(zhuǎn)顫振抑制的可行性。通過對BELL全尺寸試驗?zāi)Ｐ秃驼n題組縮比實驗?zāi)Ｐ头抡嫜芯勘砻?副翼主動偏轉(zhuǎn)能夠有效抑制傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的回轉(zhuǎn)顫振,提... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

V-22魚鷹飛行模式示意圖

惺迪侄嘆嗷?芷鴟桑?傭?嶸?闋??砘?腦肆ΑＭ?1.1 給出了魚鷹的飛行模式示意圖。圖 1.1 V-22 魚鷹飛行模式示意圖1.2 回轉(zhuǎn)顫振的出現(xiàn)和發(fā)展研究傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)既具備了直升機(jī)垂直起降和空中懸停的優(yōu)良性能，又具備了固定翼螺旋槳飛機(jī)的大速度優(yōu)勢，但由于具有兩者相似的結(jié)構(gòu)，也存在動力學(xué)不穩(wěn)定問題，并且其動力學(xué)不穩(wěn)定問題還有自身的特殊性。傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)由于具備可傾轉(zhuǎn)旋翼，這與彈性機(jī)翼之間造成了不可以忽視的氣動、慣性和結(jié)構(gòu)耦合，使得其動力學(xué)不穩(wěn)定問題相較于直升機(jī)和固定翼飛機(jī)更為復(fù)雜。

圖 1.2 擺振剛硬等速萬向鉸傾轉(zhuǎn)旋翼 年，Taylor 和 Browne 在航空發(fā)動機(jī)的隔振研究中首次提出了螺旋動中存在潛在的不穩(wěn)定性[1]。然而在當(dāng)時的年代，這種不穩(wěn)定現(xiàn)，隨著更高速的渦輪螺旋槳飛機(jī)的出現(xiàn)，這種不穩(wěn)定現(xiàn)象從理論一架 Lockheed Electra 飛機(jī)在空中發(fā)生墜毀，隨后的幾個月內(nèi)，通過分析調(diào)查和風(fēng)洞測試，確定了墜毀原因是發(fā)動機(jī)短艙支撐剛態(tài)發(fā)生不穩(wěn)定，產(chǎn)生回轉(zhuǎn)顫振現(xiàn)象，迫使機(jī)翼結(jié)構(gòu)破壞[2]。

【參考文獻(xiàn)】：
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(xué)學(xué)報. 2011(04)
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)傳動系統(tǒng)動態(tài)效率研究[J]. 郭家舜,王三民,袁茹.  航空動力學(xué)報. 2010(08)
[3]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的多體運(yùn)動建模與仿真(英文)[J]. 李海旭,屈香菊,王維軍.  Chinese Journal of Aeronautics. 2010(04)
[4]前飛狀態(tài)傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣彈穩(wěn)定性建模[J]. 薛立鵬,張呈林.  航空動力學(xué)報. 2009(02)
[5]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(xué)學(xué)報. 2009(01)
[6]傾轉(zhuǎn)旋翼/機(jī)翼耦合系統(tǒng)過渡狀態(tài)氣彈動力學(xué)試驗研究[J]. 董凌華,楊衛(wèi)東,張呈林.  振動工程學(xué)報. 2008(05)
[7]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(xué)學(xué)報. 2008(03)
[8]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(xué). 2008(03)
[9]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行力學(xué)模型研究[J]. 宋彥國,王煥瑾,沙虹偉,徐敏.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2008(02)
[10]傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)旋翼對機(jī)翼氣動干擾的建模及分析[J]. 李春華,徐國華.  空氣動力學(xué)學(xué)報. 2008(02)

博士論文
[1]采用擺振柔軟式旋翼的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)動力學(xué)研究[D]. 侯鵬.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]主動后緣小翼智能旋翼系統(tǒng)分析與試驗研究[D]. 張柱.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]傾轉(zhuǎn)旋翼/機(jī)翼氣彈耦合動力學(xué)研究[D]. 董凌華.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]基于超聲電機(jī)作動器的二維翼段顫振主動抑制[D]. 于明禮.南京航空航天大學(xué) 2006

碩士論文
[1]帶機(jī)身運(yùn)動全展傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)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(xué) 2013
[2]基于LQR方法的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣彈穩(wěn)定性控制仿真分析[D]. 付饒.南京航空航天大學(xué) 2013
[3]計入傾轉(zhuǎn)鉸剛度特性的傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)氣彈穩(wěn)定性分析[D]. 于嗣佳.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號：3489387