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直升机尾桨完全失效后自转着陆轨迹优化

北京航空航天大学学报 2018年第6期44卷 1203-1212页

作者：严旭飞陈仁良南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016

为了研究直升机尾桨完全失效后自转着陆的最优轨迹和操纵过程,建立相应的飞行动力学模型并采用最优控制方法进行计算分析。建立直升机6自由度刚体飞行动力学模型,在模型中加入可以描述尾桨完全失效和自转着陆阶段发动机出轴功率以及旋... 详细信息

为了研究直升机尾桨完全失效后自转着陆的最优轨迹和操纵过程,建立相应的飞行动力学模型并采用最优控制方法进行计算分析。建立直升机6自由度刚体飞行动力学模型,在模型中加入可以描述尾桨完全失效和自转着陆阶段发动机出轴功率以及旋翼转速变化的相关方程,并将直升机尾桨完全失效后的自转着陆问题转换为非线性最优控制问题进行求解。以某型号单旋翼带尾桨直升机为样机,计算空中停车自转着陆过程,并与飞行试验数据进行对比,验证了所建模型和最优控制方法的准确性。计算分析该型号直升机在以巡航速度下前飞时,尾桨完全失效后自转着陆的最优轨迹和操纵过程。从结果可以看出:尾桨完全失效时,直升机在旋翼反扭矩的作用下会产生较大的偏航角速度和侧滑角变化,进而产生复杂的耦合运动,驾驶员在关闭发动机进行自转着陆操作的同时,还需要通过操纵横向周期变距稳定滚转角,并以侧滑的方式来稳定横航向的姿态角,最后安全着陆。计算得到的最优轨迹和操纵过程,与工程试飞得出的定性的结论和建议相符。

关键词：直升机尾桨完全失效自转着陆飞行动力学模型最优控制方法

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直升机自转着陆自主控制技术研究

直升机自转着陆自主控制技术研究

作者：傅春啸南京航空航天大学

学位级别：硕士

据统计,直升机每运行10000小时就有一次传动系统故障,此时唯一的着陆途径便是进行自转着陆,因此研究直升机在自转状态下的自主飞行控制具有重要意义。本文以小型无人直升机作为研究对象,主要开展了以下工作:首先,提出了带误差模型项的... 详细信息

据统计,直升机每运行10000小时就有一次传动系统故障,此时唯一的着陆途径便是进行自转着陆,因此研究直升机在自转状态下的自主飞行控制具有重要意义。本文以小型无人直升机作为研究对象,主要开展了以下工作:首先,提出了带误差模型项的直升机自转动力学模型。所提出模型主要由参数辨识部分以及误差模型部分两部分组成,对于前者采用最小二乘法对参数进行确认;对于后者分别设计了深度卷积神经网络(DCNN)和用于对比的BP神经网络(BPNN)进行辨识。实验结果表明,引入DCNN误差模型的直升机自转动力学模型有更高的精度。接着,对自转着陆过程中的旋翼转速和下降速度的轨迹进行了分析,将旋翼转速和下降速度的轨迹规划问题描述为一类优化问题。在利用直接打靶法将该优化问题转化为离散的非线性规划(NLP)问题之后,采用一种基于遗传算法-序列二次规划(GA-SQP)混合优化算法来对该NLP问题进行求解,其中在GA的适应度函数的设计中引入了模拟退火罚函数来处理约束条件。规划结果表明,相比常规SQP算法,所采用算法具有更好的性能。然后,在规划得到的轨迹的基础上,提出了将整个自转着陆过程分成转速保持段、减速段和着陆段三个阶段进行控制的策略,并设计了基于DCNN辨识器的反步自适应控制器,实现了对旋翼转速,下降速度和姿态角的控制。通过理论分析,证明了所控状态的跟踪误差均能收敛到原点的任意小范围内。最后,对设计的控制策略以及控制器进行了仿真以及试飞验证。在仿真部分额外加入了模型不确定性来验证所设计控制器的鲁棒性;在试飞验证部分与已有文献的飞行数据进行了对比,结果表明,所设计的控制策略能在更高的高度实现自转着陆,并且最终着陆时的触地速度更小。

关键词：直升机自转着陆深度神经网络轨迹优化自适应控制

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无人直升机自转着陆控制设计与仿真验证

直升机技术 2015年第4期 24-29页

作者：庞晓楠赖水清中国人民解放军海军潜艇学院山东青岛266000 中国直升机设计研究所江西景德镇333001

针对常规构型无人直升机,研究在发生发动机空中停车的情况下,通过自转下滑进行应急着陆的控制方法,制定自转着陆控制策略,并通过仿真试验进行验证。

关键词：无人直升机自转着陆飞行控制

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某多发直升机自转着陆试飞方法

直升机技术 2022年第2期 58-63页

作者：王道明袁罗庚刘建礼徐玉貌王滨中国陆军航空兵试飞大队江西景德镇333000 中国直升机设计研究所江西景德镇333001

为评估某多发直升机自转着陆能力,掌握自转着陆试飞方法,开展了自转着陆试飞风险分析,建立了一套较完整的自转着陆试飞方法,并完成了自转着陆接地试飞验证。结果表明,所建立的自转着陆试飞风险分析和试飞方法可以用于指导直升机的自转... 详细信息

为评估某多发直升机自转着陆能力,掌握自转着陆试飞方法,开展了自转着陆试飞风险分析,建立了一套较完整的自转着陆试飞方法,并完成了自转着陆接地试飞验证。结果表明,所建立的自转着陆试飞风险分析和试飞方法可以用于指导直升机的自转着陆试飞和训练。

关键词：直升机自转着陆试飞风险分析试飞方法

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前飞直升机发动机失效时自转着陆分析

航空科学技术 2007年第2期18卷 37-39页

作者：胡颖马蓉南京航空航天大学北京航空航天大学

对直升机在发动机失效、进入自转、自转着陆等过程的稳定性、操纵性进行了系统地讨论，并分析了安全实现完全拉平着陆和滑跑着陆的方法。

关键词：直升机发动机实效自转着陆

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无人直升机自转着陆功能设计

无线互联科技 2023年第5期20卷 131-134页

作者：王志敏王青林黄贤开中国直升机设计研究所江西景德镇333000

文章以单旋翼带尾桨的小型无人机作为对象,研究发动机在空中停车时的安全着陆问题。根据直升机自转飞行的经验,将自转着陆分成3个阶段,为无人直升机设计了自转着陆功能。为了使直升机触地速度降到最低,多次使用软化控制指令,并且巧妙地... 详细信息

文章以单旋翼带尾桨的小型无人机作为对象,研究发动机在空中停车时的安全着陆问题。根据直升机自转飞行的经验,将自转着陆分成3个阶段,为无人直升机设计了自转着陆功能。为了使直升机触地速度降到最低,多次使用软化控制指令,并且巧妙地设计软化因子。实验表明,设计自转着陆功能能够使无人直升机在发动机停车的情况下安全着陆。研究成果对无人直升机的自转着陆问题有一定的参考意义。

关键词：无人直升机自转着陆飞行控制半物理仿真

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直升机自转着陆数学模型研究

中国高新区 2017年第11期 49-50页

作者：李春洁吴瑞峰张占美陆军航空兵学院

直升机是利用旋翼提供的空气动力在空气中进行飞行的一种特殊的飞行器,由于其能够进行垂直起降,对场地要求小,因此受到广泛的使用。自传着陆是直升机的一种特殊飞行状态,它可以帮助直升机在失去发动机动力时,以一定的着陆姿态安全地降... 详细信息

直升机是利用旋翼提供的空气动力在空气中进行飞行的一种特殊的飞行器,由于其能够进行垂直起降,对场地要求小,因此受到广泛的使用。自传着陆是直升机的一种特殊飞行状态,它可以帮助直升机在失去发动机动力时,以一定的着陆姿态安全地降落到地面。自传着陆需要满足一定的进入条件,如果飞行姿态不好,飞行员将难以进行自传着陆,很有可能酿成飞行事故。

关键词：直升机自转着陆数学模型数值分析

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Z11直升机自转着陆试飞

飞行力学 2001年第3期19卷 74-76,83页

作者：牛永红杨百兴中国飞行试验研究院试飞员学院陕西西安710089

通过对 Z1 1直升机自转特性及自转着陆的试飞 ,研究了在自转着陆的进场着陆阶段 ,如何使旋翼能够提供最大的拉力 ,减小下降率 ,使直升机以低于起落架设计允许的最大下降率进行自转着陆 ,从而保证直升机和驾驶员的安全。最后分析探讨了 Z... 详细信息

通过对 Z1 1直升机自转特性及自转着陆的试飞 ,研究了在自转着陆的进场着陆阶段 ,如何使旋翼能够提供最大的拉力 ,减小下降率 ,使直升机以低于起落架设计允许的最大下降率进行自转着陆 ,从而保证直升机和驾驶员的安全。最后分析探讨了 Z1 1直升机空中停车后处置的驾驶技术及操纵要领。可供有关研究人员和直升机飞行员参考。

关键词：自转着陆试飞空中停车直升机

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直升机自转着陆性能研究

计算机产品与流通 2018年第6期7卷 122-122页

作者：朱佳欢中国商飞上海飞机制造有限公司

自转是直升机旋翼失去发动机动力,然后运用直升机原旋转动能和势能使直升机保持稳定旋转的特殊飞行状态。直升机发动机在空中突然停车后如何保证直升机自转安全着陆变得尤为重要。本文介绍了直升机自转着陆的过程、操作措施、安全性以... 详细信息

自转是直升机旋翼失去发动机动力,然后运用直升机原旋转动能和势能使直升机保持稳定旋转的特殊飞行状态。直升机发动机在空中突然停车后如何保证直升机自转安全着陆变得尤为重要。本文介绍了直升机自转着陆的过程、操作措施、安全性以及设计要素等。

关键词：直升机自转着陆安全性设计要素