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一种分析轮式起落架直升机“舰面共振”的方法

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航空学报 2007年第4期28卷 886-890页

作者：徐敏北京航空航天大学飞机设计所

针对轮式起落架直升机,提供了一种“舰面共振”动力稳定性分析方法。首先,针对直升机在舰面上随舰船一起摇晃时左右起落架受载不对称的状况,近似采用受对称载荷产生对称变形、受非对称载荷产生非对称变形的方法计算了直升机的平衡状态;... 详细信息

针对轮式起落架直升机,提供了一种“舰面共振”动力稳定性分析方法。首先,针对直升机在舰面上随舰船一起摇晃时左右起落架受载不对称的状况,近似采用受对称载荷产生对称变形、受非对称载荷产生非对称变形的方法计算了直升机的平衡状态;其次,根据轮式起落架轮胎和缓冲支柱刚度和阻尼共同作用的特点,结合轮式起落架的几何关系,采用复刚度的方法得出起落架作用于机体的刚度与阻尼;最后,用桨叶振动模态法对轮式起落架的直升机进行了不同旋翼升力卸载以及鱼叉系留与否的“舰面共振”动力稳定性计算分析,并通过算例得到验证。

关键词：直升机舰面共振轮式起落架动力稳定性桨叶振动模态法鱼叉系留

基于能耗优化的四旋翼无人机航迹规划:分段式高斯伪谱法

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电光与控制 2025年第1期32卷 1-7页

作者：欧阳权徐罗旻杨继阳薛雅丽丛玉华吕建威南京航空航天大学自动化学院南京210000 北京控制与电子技术研究所北京100000

在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能... 详细信息

在四旋翼无人机航迹规划中引入能耗优化策略以延长其飞行时间,能够显著提升其实用性和经济性。为此,提出了一种基于分段式高斯伪谱法的能耗最优航迹规划算法。首先,构建了四旋翼无人机运动学-能耗综合模型,能定量描述无人机运动学及能耗间耦合关系;其次,基于此模型,将考虑能耗优化的航迹规划问题转化为带约束的连续时间优化问题;最后,设计了分段式高斯伪谱法求解出优化航迹,其中通过滑动选取优化子区间的方法,在航点数量较多的复杂飞行任务中有效缩短了计算时间,同时提升了轨迹的平滑性和航点跟踪准确性。仿真和实验结果表明,与传统定航点飞行相比,所提算法能大幅降低飞行能耗,与常用优化算法相比,所提算法在保证能耗优化效果的同时,所需计算时间更短,航点跟踪精度更高。

关键词：四旋翼无人机能耗优化航迹规划分段式高斯伪谱法

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大展弦比复合材料机翼的非线性颤振分析

航空学报 2006年第2期27卷 213-218页

作者：刘湘宁向锦武北京航空航天大学飞机设计所北京100083

大展弦比机翼在气动力作用下产生较大变形,颤振速度和颤振频率随之发生明显变化,线性理论难以获得比较合理的解答。综合考虑了结构几何非线性、气动非线性和材料各向异性对机翼运动状态的影响,将复合材料机翼建模为非线性薄壁单闭室截面... 详细信息

大展弦比机翼在气动力作用下产生较大变形,颤振速度和颤振频率随之发生明显变化,线性理论难以获得比较合理的解答。综合考虑了结构几何非线性、气动非线性和材料各向异性对机翼运动状态的影响,将复合材料机翼建模为非线性薄壁单闭室截面梁,建立机翼的运动方程,并使用小扰动分析的方法得到机翼在平衡位置附近的振动方程。采用Theodorsen非定常气动理论构建气动模型,获得机翼在平衡位置附近的非线性颤振方程,并利用v-g法判定机翼颤振稳定性。通过算例演示了一些非线性颤振的特点,讨论了铺层角、展弦比、机翼线密度等参数对颤振速度的影响,并与线性理论得到的结果进行对比。

关键词：大展弦比机翼几何非线性颤振复合材料薄壁单闭室梁

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平板前掠翼发散风洞试验预测技术

复合材料学报 2002年第3期19卷 88-93页

作者：万志强唐长红邹丛青北京航空航天大学飞机设计所北京100083

介绍了平板前掠翼的发散试验技术。采用了 Southwell方法进行发散动压预测 ,该方法是一种亚临界发散试验技术。通过试验 ,也介绍了预测试验和临界试验中的一些关键技术。试验采用了三个平板前掠翼模型 ,其中两个为复合材料层合平板 ,一... 详细信息

介绍了平板前掠翼的发散试验技术。采用了 Southwell方法进行发散动压预测 ,该方法是一种亚临界发散试验技术。通过试验 ,也介绍了预测试验和临界试验中的一些关键技术。试验采用了三个平板前掠翼模型 ,其中两个为复合材料层合平板 ,一个为铝合金平板。为了对亚临界试验结果进行预测和验证 ,在试验前进行了发散动压的计算并补充进行了临界发散风洞试验。计算结果和临界试验结果均表明 ,利用 Southwell方法进行发散动压的预测能够取得较好的结果。模型发散动压的计算是利用 NASTRAN的柔度法和自行开发程序的模态法进行的 ,两种方法均采用亚音速偶极子格网法气动力理论的定常部分进行气动力的计算。通过对计算结果、预测试验结果和临界试验结果的对比分析。

关键词：平板前掠翼预测技术复合材料气动弹性风洞试验发散试验飞机气动性能 Southwell方法发散动压

非线性叶间黏弹减摆器对直升机空中共振的影响分析

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航空学报 2007年第3期28卷 550-555页

作者：王波李书张晓谷北京航空航天大学飞机设计所北京100083

建立带非线性叶间黏弹减摆器的直升机旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。与全机飞行力学平衡计算相结合,旋翼/机体耦合动稳定性分析模型考虑前飞状态桨叶变距操纵、机体姿态角和桨毂纵向安装角。针对具有非线性特性的叶间黏弹减摆器,采用... 详细信息

建立带非线性叶间黏弹减摆器的直升机旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。与全机飞行力学平衡计算相结合,旋翼/机体耦合动稳定性分析模型考虑前飞状态桨叶变距操纵、机体姿态角和桨毂纵向安装角。针对具有非线性特性的叶间黏弹减摆器,采用基于复模量的非线性VKS改进模型、Simulink时域仿真和多桨叶坐标变换等效阻尼识别法分析直升机悬停、前飞状态下旋翼/机体耦合动稳定性及减摆器双频动幅值,并就减摆器布局、全机总重以及前飞速度对桨叶摆振后退型模态阻尼的影响进行分析。结果表明:由悬停到前飞直升机动稳定性一般均下降,一定速度后又上升;加上减摆器能消除前飞不稳定区;叶间黏弹减摆器抬头连接能提高模态阻尼。

关键词：直升机动力学空中共振叶间黏弹减摆器非线性特性参数分析

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柔性复合材料前掠翼飞机静气动弹性分析

复合材料学报 2002年第5期19卷 118-124页

作者：万志强唐长红邹丛青北京航空航天大学飞机设计所北京100083

本文作者计算分析的是柔性复合材料前掠翼概念机的静气动弹性特性。文中作者利用 NASTRAN计算了单独机翼的发散速度 ,并重点计算和分析了该机在亚音速情况下 ,飞行载荷和纵向静稳定性、操纵性导数分别随马赫数和动压变化的曲线。通过对... 详细信息

本文作者计算分析的是柔性复合材料前掠翼概念机的静气动弹性特性。文中作者利用 NASTRAN计算了单独机翼的发散速度 ,并重点计算和分析了该机在亚音速情况下 ,飞行载荷和纵向静稳定性、操纵性导数分别随马赫数和动压变化的曲线。通过对比分析可以看出 :(1)相同高度下 ,随着马赫数的增加 ,刚体纵向静稳定性、操纵性导数和弹性纵向静稳定性、操纵性导数分别呈不同的变化趋势 ,且某些变化相差甚大 ;机翼剪力、弯矩和扭矩随翼展变化的曲线中 ,刚体部分所占的比例不断减小 ,弹性部分所占的比例不断增加 ;机翼的最大垂直挠度 (在翼尖前缘处 )和最大扭角 (在翼尖处 )略有增加。 (2 )相同马赫数下 ,随着动压的不断增加 ,刚体纵向静稳定性、操纵性导数保持不变 ,弹性纵向静稳定性、操纵性导数呈线性变化 ;机翼剪力、弯矩和扭矩随翼展变化的曲线中 ,也同样是刚体部分所占的比例不断减小 ,弹性部分所占的比例不断增加 ;机翼的最大垂直挠度 (在翼尖前缘处 )和最大扭角 (在翼尖处 )略有增加。 (3)使用复合材料剪裁技术可以适当减小机翼内洗 ,从而提高发散速度。

关键词：柔性复合材料前掠翼飞机气动弹性发散飞行载荷静稳定性导数结构设计

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多输入气动伺服弹性系统抗阵风不灵敏性研究

航空学报 2000年第6期21卷 496-499页

作者：杨超邹丛青北京航空航天大学飞机设计所北京100083

针对飞机多输入 /多输出气动伺服弹性系统的抗阵风不灵敏性进行理论分析与计算验证。对于耦合的多回路飞行控制系统 ,建立弹性结构、非定常气动力和控制系统构成的气动伺服弹性分析模型 ,根据现代控制理论中的鲁棒分析技术 ,以系统回差... 详细信息

针对飞机多输入 /多输出气动伺服弹性系统的抗阵风不灵敏性进行理论分析与计算验证。对于耦合的多回路飞行控制系统 ,建立弹性结构、非定常气动力和控制系统构成的气动伺服弹性分析模型 ,根据现代控制理论中的鲁棒分析技术 ,以系统回差矩阵的奇异值理论为基础 ,应用系统抗干扰不灵敏性的判据 ,确定气动伺服弹性系统对阵风外干扰保持不灵敏性的能力。以某型飞机横侧向耦合控制系统为对象 ,采用 Dryden谱形式的大气紊流模型作为外部阵风干扰 ,对系统的不灵敏性及阵风响应进行计算。

关键词：飞机设计抗阵风灵敏性气动弹性气动伺服弹性

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不同粘弹减摆器连接的直升机地面共振分析

振动工程学报 2007年第2期20卷 123-127页

作者：王波李书徐亚妮北京航空航天大学飞机设计所北京100083

建立了粘弹减摆器不同连接形式时的旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。旋翼/机体耦合动力学模型考虑了非定常空气动力和桨叶挥舞/摆振运动耦合。通过机体当量模型向机体瞬时转心的转换来计入地面运转时机体的滚转和俯仰运动。采用基于复... 详细信息

建立了粘弹减摆器不同连接形式时的旋翼/机体耦合动稳定性分析模型。旋翼/机体耦合动力学模型考虑了非定常空气动力和桨叶挥舞/摆振运动耦合。通过机体当量模型向机体瞬时转心的转换来计入地面运转时机体的滚转和俯仰运动。采用基于复模量的非线性VKS改进模型,建立叶间粘弹减摆器和普通连接粘弹减摆器的小扰动力矩方程。采用特征分析法计算了两种减摆器连接形式的直升机地面共振稳定性。工程实例分析结果表明,本文方法具有物理概念清晰、运用方便的特点。

关键词：地面共振减摆器直升机特征分析

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舰载直升机系留座的布置优化

航空学报 2005年第6期26卷 715-719页

作者：李书何忠桓徐丽娜北京航空航天大学飞机设计所北京100083

本文根据舰载直升机系留索的受力特点,推导出系留索的张力计算表达式,利用遗传算法对系留点的位置进行优化,得到了各海况下系留点的优化布局形式和系留索的张力值,最后对得到的结果进行综合分析比较,确定了最佳的系留座布局形式。

关键词：舰载直升机系留遗传算法优化张力