● 摘要
本文进行的下悬式共轴双旋翼平台飞行动力学特性研究,旨在对此种构型飞行器的操稳特性进行分析,提出研发所需的关键技术,为进一步研究工作打好基础。主要工作包括以下几方面:
一、下悬式共轴双旋翼平台总体设计。本部分的目的是为下悬式共轴双旋翼平台的飞行特性研究提供研究对象,依次进行了平台样例机的总体方案设计、关键部件设计和飞行性能估算,为后续的配平计算、动态仿真及稳定性分析提供研究对象。
二、下悬式共轴双旋翼平台飞行动力学模型。本部分首先建立机体运动方程,然后重点建立各个部件的空气动力学模型,最后再将各个部件的气动模型进行综合。为考虑上旋翼和下旋翼之间的气动干扰作用,引入气动干扰因子,建立了一阶谐波形式的Pitt-Peters静态非均匀入流模型,该模型计算简单有效,结果合理,适合于工程计算和飞行力学的研究。
三、下悬式共轴双旋翼平台的配平与动态响应。本部分以样例机为研究对象,计算其稳定飞行时的配平特性及对操纵输入的动态响应,并对结果进行比较分析。
四、下悬式共轴双旋翼平台稳定性分析。本部分着眼于旋翼位置对共轴式直升机稳定性的影响这一出发点,分别分析了上下旋翼均位于重心之上、上下旋翼均位于重心之下以及重心位于上下旋翼之间这三种总体布局共轴直升机的稳定性,最后对如何改善下悬式共轴双旋翼平台的稳定性进行了研究。
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