直升机飞行载荷应用探讨.pdf

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1、总第173期2012年第4期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．173No。42012文章编号：1673—1220(2012)04-017-05直升机飞行载荷应用探讨潘春蛟，喻溅鉴，巴唐尧，邹静，顾文标(中国直升机设计研究所，江西景德镇333001)摘要直升机载荷在结构设计和验证中起着关键性的作用。90年代以来，直升机的飞行载荷测量技术得到了飞速发展，使全面获得各型号的飞行载荷成为了可能。基于飞行载荷实测数据，从飞行载荷与旋翼构型的关系、影响飞行载荷的因素、状态载荷的分布规律，以及飞行载荷与故障的相关性等几方面对如何拓展飞行载

2、荷的应用范围进行了初步探讨，为充分发挥飞行载荷历史数据在新机研制的设计、试验和试飞验证中的作用提供思路。关键词直升机；设计载荷；飞行载荷中图分类号：V215．5文献标识码：ABehaviorDiscussiononFlightLoadsofHelicopterStructurePANChuujiao，YUJianjian，BATangyao，ZOUJing，GUWenbiao(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen333001，China)AbstractFlightloadsa

3、reveryimportantindesignandsubstantiationofhelicopterstructures。Theflightloadsmeasurementtechnicalonhelicopterhasdevelopedquicklyfrom1990s，basedonwhichtheflightloaddataweregottenforaseriesofhelicopter．Therelationsbetweenflightloadsandrotorconfiguration，theinfluencefactorstoflightl

4、oads，thedistributioncharacteristicofcaseflightloadsandtheapplicationsofflightloadsinfailurediagnosiswerediscussedbasedonflightloadsdataofhelicoptersinthispaper．Thisofferedsomereferenceindesign、flighttestsandsubstantiationperiodfornewhelicopters．Keywordshelicopter；designloads；flig

5、htloads0引言载荷是直升机进行结构设计和寿命验证的关键性数据。新机研制初期，一般采用工程软件如CAMRDII计算结构的设计载荷，用于结构尺寸的定义和寿命的设计工作。由于在建立载荷计算理论模型的过程中，很难系统、全面地模拟诸多因素对直升机载荷的影响，如何提高计算载荷的准确性，特别是旋翼系统的载荷，一直是个具有挑战性的难题。目前结构设计的完善、验证及其寿命评定的主要依据仍然是飞行载荷，一旦新机进入试飞阶段，需要立即开展飞行载荷测量以获取全机的准确载荷。收稿日期：2012—07—31作者简介：潘春蛟(1972一)，男，黑龙江庆安人，高级工程师，主任设计师

6、，疲劳专业B级专家。·18·丘升机技术总第173期1飞行载荷的现状我国的直升机飞行载荷测量从90年代起步，到日前为止已完成多个型号的测量，积累r大量的载荷数据，随着型号研制任务的不断增长，还将有越来越多的机型开展载荷测量工作。完成载荷测量的型号已经形成了较为完善的体系。从构型上看，涉及到传统的铰接式、先进的球柔性以及星形柔性、跷跷板式、涵道式、无铰式等目前世界上常见的主、尾旋翼系统；起匕萤量从2吨、4吨、6吨到13吨，基本涵盖r不同吨位的直升机；在使用功能上，则包含民用运输，陆、海、空军JHj以及多川途等，几乎覆盖了直升机所有的使用范畴。但是到目前为I卜

7、，测量的飞行载荷主要用二r本型号载荷谱的编制和寿命的评定。如此全面的试飞信息和载荷数据，作为直升机界的一笔巨大财富，在后期新型号的研制中若得不到充分、有效的利州将十分可惜。飞行载荷至少在以下三个方面可以指导新型号的研制：I)结构设计初期，参照历史类似构型的飞行载荷。1]，校核和完善载荷计算模型。如果在研制初期能够获得较为精确的设计载荷，大大降低对飞行载荷的依赖程度，那么减少设计迭代的次数、缩短研制周期、实现研制成本的有效控制将成为可能；2)进入试飞阶段，根据历史数据信息合理优化试飞科目，以最小的代价获取满足强度分析、验证所需的各项数据；3)结构隐藏的设计

8、问题使得试飞具有一定的风险性，通过掌握结构载荷与常见失效模式间的Ⅱ向I、证关系，