题目：大型飞机阵风载荷减缓系统的研究

阵风载荷减缓系统是目前民用飞机大量使用的主动控制功能之一，它能改善乘座品质和减轻结构载荷。国外的A320和B777都采用了阵风载荷减缓系统。本文针对CJ818进行了阵风载荷减缓技术的相关研究，建立了包含紊流影响的动力学方程，得到状态方程的表达式。采用Dryden模型进行了紊流的数值仿真，利用白噪声通过成形滤波器生成符合要求的大气紊流信号。本文分析了CJ818的动力学特性，并就其大气响应进行了分析，研究表明垂直紊流分量的影响是其产生法向过载增量的主要影响因素，其次是垂直紊流梯度。法向加速度是影响乘座品质的最主要因素，因此阵风载荷减缓系统设计的关键是缓和垂直阵风引起的过载增量。本文利用古典控制理论设计了CJ818的纵向阻尼器和增稳系统，分析了其在大气紊流中的响应，得出的结论表明纵向阻尼器和增稳系统能够有限的缓和垂直紊流引起的法向过载，而对水平紊流分量和垂直紊流梯度引起的法向过载没有缓和效果。本文采用副翼、扰流板作为直接升力面来响应阵风干扰下的升力变化，通过法向过载信号反馈给副翼和扰流板来产生直接升力，通过俯仰角速度信号反馈给升降舵来平衡副翼产生的力矩变化，形成了闭环控制系统。仿真结果表明该系统能有效地减小各个紊流分量引起的法向过载。最后，采用乘坐舒适性指数C来评价其乘坐品质，利用机翼重量估算公式对其带来的重量效益进行评估。结果表明采用阵风载荷减缓系统，能将在大气紊流中飞行的非常不舒适等级改善为舒适或中等舒适，并能减小机翼的结构重量。