● 摘要
无人直升机在情报采集、监视、侦查等任务中可以执行许多有人驾驶直升机无法完成的任务,对于无人直升机的滑橇式起落架,由于无人直升机的自主降落控制的不确切性,对其设计的强度和可靠性要求更为严格。本文在前人研究的基础上,分别分析了滑橇式起落架的单橇着地、双橇着地、意外着地三种工况条件下的静强度和动力学的振动问题,对直升机地面共振进行分析,得到机身起落架耦合系统共振固有频率与旋翼转速的关系,并对起落架的截面积尺寸进行优化设计,将前人的理论更深一步。本文主要做了以下工作:1.起落架静力学建模,分析了单橇着地,系留状态,意外着地等多种工况条件,得到了起落架位移分布云图。2.起落架动力学建模,完成机身和起落架耦合动力学模型,对其进行多阶模态分析,得到机身起落架耦合系统的固有频率,并分析其与旋翼转速的关系。3.把起落架的截面尺寸作为自变量,静力约束和频率范围作为约束变量,集成到ISIGHT优化软件中进行优化,得到了减轻重量的新的设计参数。通过计算得出,由于机身外形的重量以及机内航电设备的重量减轻,对起落架进行相应的减重设计后,整个起落架的重量降低了15.23%,得到最优的截面参数尺寸,对以后的理论研究有一定的工程意义。
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