21无轴承旋翼直升机地面共振稳定性分析-钱峰(8)

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1、第二十八届（2012）全国直升机年会论文无轴承旋翼直升机地面共振稳定性分析钱峰朱艳凌爱民（中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室，景徳镇,333001）摘要：本文通过模态综合技术建立了无轴承旋兇地面共振稳定性分析模型。以无轴承模型旋翼装四米模塑试验台为研究对彖，依据试验台动力学特性试验数据和模型旋翼设计数据，进行了地面共振分析。研究了一些设计因数对地面共振的彩响，研究结杲表明：安装减摆器，捉高其阻尼效率，捉高台体阻尼，增加升力，都有利于消除无轴承旋翼地面共振不稳定性。关键词：无轴承模型旋翼；地面共振；稳定性1前言无轴承旋翼采用了简单的复合材料柔性梁元件

2、代替传统的水平饺、垂直钱和变矩较。柔性梁一方面连接桨叶和桨毂，承受桨叶全部离心力和儿乎所有的飞行载荷，同时承受桨叶的挥舞、摆振和扭转变距运动，所以结构简单，零件数目少，可靠性高、维护简单，许多先进直升机均釆川无轴承旋翼构型，如EC135等。但是川柔性梁代替传统的三个钱，使得无轴承旋翼存在很强的弹性耦合和运动耦合，其旋翼与机体的耦合动力稳定性问题比饺接式旋翼的更复杂、更突出，所以需对无轴承旋翼机体耦合动力稳定性进行研究。对于无轴承旋翼与机体耦合动力稳定性问题，国外已经开展了人量的分析和试验研究〔"I,对影响稳定性的各种因索进行了分析，给岀了大量的分析和模型试验结

3、果。国内⑷也已经陆续开展无轴承旋翼直升机气动机械稳定性设计分析研究。任何新研旋翼系统都需要人量地分析与试验，当今的新旋翼系统为了追求高性能、高可靠性及高维修性，往往釆川新的结构形式、先进翼型等，为此在全尺寸验证之前，进行缩比模型旋翼验证是非常有必要的。本文建立无轴承模型旋翼稳定性分析模型，以602所四米模型试验台为“地面共振”验证平台，依据无轴承模型旋翼设计参数和试验台参数对无轴承模型旋翼地面共振稳定性进行了计算〔叫分析了地面共振稳定性对一些主要参数的敏感性，捉出了相应设计建议。2综合建模方法旋翼与机体耦合动力学分析建模包括对旋翼和机体进行结构动力学建模、气动

4、力建模和模态综合。该动力系统是由多个结构体装配而成，要在同一惯性坐标屮独立地描述结构的运动是非常困难的，也是不肓观的，因此，采用分别建模方法建立旋翼、机体的结构动力学模型。首先，分别建立孤立旋翼桨叶、机体结构的结构动力学有限元模型；它们是整个分析模型的了结构动力学模型，根据所关心模态阶数及范围，从子结构模态中选取一些低阶模态进行综合，然后应用模态综合技术建立旋翼与机体耦合模态分析模型。2.1机体模型假设肓升机机体为刚体，仅考虑起落架对机体运动的约束，其约束刚度和阻尼假设在平衡位置第二十八届（2012）全国直升机年会论文无轴承旋翼直升机地面共振稳定性分析钱峰朱艳

5、凌爱民（中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室，景徳镇,333001）摘要：本文通过模态综合技术建立了无轴承旋兇地面共振稳定性分析模型。以无轴承模型旋翼装四米模塑试验台为研究对彖，依据试验台动力学特性试验数据和模型旋翼设计数据，进行了地面共振分析。研究了一些设计因数对地面共振的彩响，研究结杲表明：安装减摆器，捉高其阻尼效率，捉高台体阻尼，增加升力，都有利于消除无轴承旋翼地面共振不稳定性。关键词：无轴承模型旋翼；地面共振；稳定性1前言无轴承旋翼采用了简单的复合材料柔性梁元件代替传统的水平饺、垂直钱和变矩较。柔性梁一方面连接桨叶和桨毂，承受桨叶全部离心力和

6、儿乎所有的飞行载荷，同时承受桨叶的挥舞、摆振和扭转变距运动，所以结构简单，零件数目少，可靠性高、维护简单，许多先进直升机均釆川无轴承旋翼构型，如EC135等。但是川柔性梁代替传统的三个钱，使得无轴承旋翼存在很强的弹性耦合和运动耦合，其旋翼与机体的耦合动力稳定性问题比饺接式旋翼的更复杂、更突出，所以需对无轴承旋翼机体耦合动力稳定性进行研究。对于无轴承旋翼与机体耦合动力稳定性问题，国外已经开展了人量的分析和试验研究〔"I,对影响稳定性的各种因索进行了分析，给岀了大量的分析和模型试验结果。国内⑷也已经陆续开展无轴承旋翼直升机气动机械稳定性设计分析研究。任何新研旋翼系

7、统都需要人量地分析与试验，当今的新旋翼系统为了追求高性能、高可靠性及高维修性，往往釆川新的结构形式、先进翼型等，为此在全尺寸验证之前，进行缩比模型旋翼验证是非常有必要的。本文建立无轴承模型旋翼稳定性分析模型，以602所四米模型试验台为“地面共振”验证平台，依据无轴承模型旋翼设计参数和试验台参数对无轴承模型旋翼地面共振稳定性进行了计算〔叫分析了地面共振稳定性对一些主要参数的敏感性，捉出了相应设计建议。2综合建模方法旋翼与机体耦合动力学分析建模包括对旋翼和机体进行结构动力学建模、气动力建模和模态综合。该动力系统是由多个结构体装配而成，要在同一惯性坐标屮独立地描述结

8、构的运动是非常困难的，也是不肓观的，因