题目：涡桨发动机飞机的螺旋颤振分析及实验

所谓螺旋颤振是指在一定飞行条件下螺旋桨桨盘沿椭圆轨迹的发散运动，这种动力不稳定现象是由螺旋浆运动及其诱导的非定常空气动力耦合导致所成。60年代以来，随着发动机支持系统设计思想的变化，发动机推力/重量比的增加，发动机进一步隔振的需要，特别是洛克希德的Electra 飞机由于螺旋颤振失事，以及倾转旋翼飞机对螺旋桨-旋翼系统的特殊要求，使得人们对螺旋浆发动机飞机的螺旋颤振问题予以越来越高的重视。目前国内对于这个问题的研究极少，导致实际研发过程中出现的螺旋颤振问题没有成熟的快速有效的解决方法。本文针对弹性连接于弹性机身的刚性螺旋桨发动机系统，主要做了如下一些工作：首先，从基础结构开始，针对仅有俯仰及偏航两个转动自由度的单独发动机系统，做了螺旋颤振机理的探究，包括影响因素的研究。螺旋桨气动力采用叶素理论计算得到，并进行螺旋桨拉力实验校核。这有助于更深刻直接的了解螺旋颤振的本质，同时为后续复杂系统的研究奠定坚实的基础。然后，由简入繁，建立了机翼-发动机系统的结构模型，推导了机翼与发动机相互耦合影响的系统运动理论方程。机翼假设为平直机翼，机翼气动力采用非定常气动力理论计算得到。接着，根据理论方程编写了计算程序，计算了系统多组不同状态下的螺旋颤振临界速度，分析了不同参数的影响规律，包括有：俯仰、偏航刚度，转轴点距桨盘平面距离和阻尼等。最后，制作结构实物模型，针对实验模型应用前文理论方法做了颤振计算分析，并进行了风洞吹风实验，重点研究了俯仰偏航刚度对系统螺旋颤振的影响。将实验结果与计算结果进行了比对研究。