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共轴刚性旋翼悬停状态气动干扰对噪声特性影响分析

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航空动力学报 2024年第8期39卷 367-376页

作者：江露生李尚斌邱逢昌樊枫黄水林中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室江西景德镇333001

基于计算流体动力学(CFD)方法和噪声求解的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程计算分析了共轴刚性旋翼在悬停状态下的气动噪声,并开展了气动干扰对噪声特性影响分析。结果表明:在悬停状态下,对于上下各四片桨叶的共轴刚性旋翼,桨叶表... 详细信息

基于计算流体动力学(CFD)方法和噪声求解的FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程计算分析了共轴刚性旋翼在悬停状态下的气动噪声,并开展了气动干扰对噪声特性影响分析。结果表明:在悬停状态下,对于上下各四片桨叶的共轴刚性旋翼,桨叶表面压力随着桨叶旋转呈周期性变化,旋转一周出现8个小周期;声源的周期性变化导致在旋翼桨盘平面内,不同方向上的观测点的声压产生的“叠加效应”不一致,上、下旋翼桨叶交汇处的噪声水平要高于其他方位角;由于载荷的时变性导致在旋转轴方向上仍有明显的辐射噪声,在该方向上的噪声声压级明显要比单旋翼大得多。随着旋翼间距增大,双旋翼之间的干扰减小,桨叶表面的法向力波动减小,声辐射球上最大噪声声压级也明显减小。

关键词：共轴刚性旋翼气动噪声计算流体动力学(CFD) FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程悬停

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悬停式智能手机壳

发明与创新（高中生） 2024年第6期 46-46页

这款悬停式智能手机壳,内置四个螺旋桨,展开后可以带上手机一“飞”冲天,并在你需要的位置悬停,或代替自拍杆实现拍照和摄图1该系统还可应用于VR环境、“数像的功能。手机保护壳还能通过专字礼宾”和智能家居等场景(图/图虫创意)有的语... 详细信息

这款悬停式智能手机壳,内置四个螺旋桨,展开后可以带上手机一“飞”冲天,并在你需要的位置悬停,或代替自拍杆实现拍照和摄图1该系统还可应用于VR环境、“数像的功能。手机保护壳还能通过专字礼宾”和智能家居等场景(图/图虫创意)有的语音识别软件来控制,比如定位到所需的高度,语音控制调焦、开始或停止摄影,以及拨打电话等。

关键词：智能手机语音控制智能家居螺旋桨悬停

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直升机夜间悬停检查

兵器知识 2024年第8期 I0010-I0010页

作者：杨盼(摄影) 不详

近日,北部战区空军某部组织夜间飞行训练,图为直升机悬停检查完毕,准备出航。

关键词：直升机战区空军悬停检查

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初始不均衡量对潜艇悬停操纵的影响

兵器装备工程学报 2022年第2期43卷 65-71页

作者：胡坤黄海峰何斌彭立程张建华海军潜艇学院作战指挥系山东青岛266199

当潜艇进入悬停战术机动时,要求准确均衡,以保证潜艇的浮力差和力矩差都为零。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行了仿真计算,研究剩余浮力差、剩余力矩差和初... 详细信息

当潜艇进入悬停战术机动时,要求准确均衡,以保证潜艇的浮力差和力矩差都为零。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行了仿真计算,研究剩余浮力差、剩余力矩差和初始垂速3个初始不均衡量关键指标对潜艇悬停操纵的影响,分析了均衡计算误差和悬停稳定性之间的逻辑关系,研究结论可以为提高潜艇指挥员水下悬停机动操纵训练水平提供有益的参考。

关键词：潜艇悬停操纵均衡计算仿真

小型四旋翼无人机悬停状态气动干扰与安全间隔研究

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中国安全生产科学技术 2022年第11期18卷 177-183页

作者：刘聪孟庆昆张宗卫中国民航大学空中交通管理学院天津300300 北京机电工程总体设计部北京100854 中国民航大学航空工程学院天津300300

为保证小型旋翼无人机近距编队悬停状态的安全性,采用数值模拟方法研究不同横向和纵向间隔双机悬停流场特征和气动参数变化规律,通过与实验结果对比,验证数值仿真方法的准确性。研究结果表明:无人机内部旋翼间的气动干扰会导致整机单旋... 详细信息

为保证小型旋翼无人机近距编队悬停状态的安全性,采用数值模拟方法研究不同横向和纵向间隔双机悬停流场特征和气动参数变化规律,通过与实验结果对比,验证数值仿真方法的准确性。研究结果表明:无人机内部旋翼间的气动干扰会导致整机单旋翼拉力降低、扭矩增大,使整机气动效率下降;当双机无横向间隔时,双机下洗流场保持对称,同时2股下洗流叠加,呈现较明显的横向扩张趋势,此时后机所受气动影响主要为拉力损失,当纵向间隔大于5 D时,该影响基本消失;当横向间隔X=1 D时,位于尾流区一侧的旋翼拉力减小,后机所受俯仰力矩作用显著,无人机有侧翻风险;横向间隔X≥2 D时,2机之间气动干扰较弱,为较安全区域。

关键词：旋翼无人机悬停气动干扰尾涡流场安全间隔

直升机悬停纵向动稳定性与静稳定性定量关系研究

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飞行力学 2022年第5期40卷 22-27,33页

作者：吕雨竹徐玉貌中国直升机设计研究所江西景德镇333001

飞行稳定性是直升机的重要设计指标,但是在现行设计流程中稳定性分析多是校核参数已定的直升机,很难在设计初期利用动稳定性要求进行定量的设计优化。为使动稳定性设计更好地参与到直升机正向设计过程中,需对动稳定性与气动特性之间的... 详细信息

飞行稳定性是直升机的重要设计指标,但是在现行设计流程中稳定性分析多是校核参数已定的直升机,很难在设计初期利用动稳定性要求进行定量的设计优化。为使动稳定性设计更好地参与到直升机正向设计过程中,需对动稳定性与气动特性之间的解析关系进行深入研究。通过对直升机线化动力学方程进行简化,推导出了直升机悬停纵向动稳定性特征根与静稳定性气动导数之间的近似表达式,并利用样例直升机检验了表达式的准确性与合理性。利用动稳定性特征根与静稳定性气动导数的定量关系发现,速度静稳定性过大会使直升机趋于不稳定,俯仰运动阻尼增加会使直升机趋于稳定,其定量关系对直升机气动设计有重要的指导意义。

关键词：直升机悬停动稳定性特征根气动导数

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基于多传感器融合的四旋翼UAV悬停校正

传感器与微系统 2023年第7期42卷 94-97页

作者：刘正坤潘绍明向政蓉广西科技大学电气电子与计算机科学学院广西柳州545006

针对四旋翼无人机(UAV)定点悬停时精度低且易受干扰等问题,通过结合多传感器数据融合算法与PID控制算法,设计了一种四旋翼定点悬停的控制方案。系统以STM32F407处理器作为控制核心;通过6轴姿态传感器MPU6050采集陀螺仪数据和加速度数据... 详细信息

针对四旋翼无人机(UAV)定点悬停时精度低且易受干扰等问题,通过结合多传感器数据融合算法与PID控制算法,设计了一种四旋翼定点悬停的控制方案。系统以STM32F407处理器作为控制核心;通过6轴姿态传感器MPU6050采集陀螺仪数据和加速度数据,经过互补滤波算法融合处理后解算出欧拉角;采用三阶互补滤波算法对激光传感器VL53L1X采集的数据和加速度数据进行融合,计算出高度数据。通过MPU6050解算出的欧拉角补偿光流传感器测量的数据,得到UAV实际水平速度。针对传感器融合后的数据,设计相应的串级PID控制器对UAV姿态和位置进行控制,并搭建实验平台进行验证。结果表明:本文设计的控制方案能够有效提高四旋翼UAV的定点悬停精度,抗干扰能力强且具有较好的鲁棒性。

关键词：四旋翼多传感器融合光流传感器悬停

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悬停状态倾转旋翼噪声试验及数值计算

航空动力学报 2021年第3期36卷 520-529页

作者：袁明川李尚斌江露生樊枫吴志刚中国航空工业集团有限公司中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001

结合消声室试验和数值计算研究了悬停状态倾转旋翼气动噪声特性。消声室试验采用孤立倾转旋翼模型,测试了不同总距角和桨尖马赫数状态的气动噪声数据。数值计算基于CFD(computational fluid dynamic)结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings... 详细信息

结合消声室试验和数值计算研究了悬停状态倾转旋翼气动噪声特性。消声室试验采用孤立倾转旋翼模型,测试了不同总距角和桨尖马赫数状态的气动噪声数据。数值计算基于CFD(computational fluid dynamic)结合FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)声学方程的方法,采用试验数据验证了计算模型的可靠性。分析了倾转旋翼的噪声传播特点以及拉力系数和桨尖马赫数对噪声总声压级的影响,并对比了孤立旋翼和双旋翼状态的气动噪声特性。结果表明:倾转旋翼噪声随着拉力系数和桨尖马赫数的增加均有所增加,维持旋翼拉力不变时降低桨尖马赫数虽然使得拉力系数增加,旋翼噪声水平仍然降低;倾转双旋翼噪声相对纵向平面对称分布,在多个方位角区域存在着局部最大值,这和双旋翼噪声传播时的相互叠加以及双旋翼间气动干扰相关。

关键词：倾转旋翼悬停噪声特性消声室 FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程

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悬停状态共轴双旋翼桨叶扭转气动特性

航空动力学报 2014年第11期29卷 2606-2612页

作者：邵伟平何敏桃郝永平沈阳理工大学机械工程学院辽宁省先进制造与装备重点实验室沈阳110159

针对桨叶气动性能的提高,建立了一套基于悬停状态的共轴双旋翼桨叶扭转设计方法.在该方法中,设定单旋翼桨叶扭转几何安装角,通过仿真验证,合理的桨叶扭转,可提高旋翼性能7.0%;根据桨尖涡对桨叶的影响,以及共轴双旋翼气动特性,分别对桨... 详细信息

针对桨叶气动性能的提高,建立了一套基于悬停状态的共轴双旋翼桨叶扭转设计方法.在该方法中,设定单旋翼桨叶扭转几何安装角,通过仿真验证,合理的桨叶扭转,可提高旋翼性能7.0%;根据桨尖涡对桨叶的影响,以及共轴双旋翼气动特性,分别对桨尖几何安装角及上下旋翼几何安装角进行修正,实现悬停状态共轴双旋翼桨叶扭转设计.最后,对所设计的共轴双旋翼进行模拟仿真,结果表明该扭转翼较未经扭转的矩形翼升力提高了10.3%.

关键词：悬停桨叶扭转诱导速度迎角几何安装角