一种小型无人直升机飞控舱减振及飞行验证

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1、第42卷第5期2010年10月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics一种小型无人直升机飞控舱减振及飞行验证马相林1张呈林1韩景龙2(1．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；2．南京航空航天大学振动工程研究所，南京，210016)V01．42No．50Ct．2010摘要：研究了起飞质量为100kg的小型无人直升机飞控舱减振问题，通过建立飞控舱耦舍系统有限元模型，利用大量实物模态试验得出的试验

2、数据，对所建有限元模型进行修正。利用修正过的模型对飞控舱进行振动计算及参数影响分析，得到了满足强度和振动特性要求的减振嚣。经过大量飞行试验．验证了飞控舱减振系统具有良好性能，故解决了飞控舱振动过大难题，为无人直升机进行自驾飞行提供了安全保证。关键词：小型无人直升机；模态试验；减振器中图分类号：V211．52文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)05—0543—07DampingofFlightControlCabininSmallUnmannedHelicopterandFlight-Tes

3、tValidationMaXianglinl，ZhangChenglinl，HanJinglon92(1．NationalKeyLaboratoryofRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．InstituteofVibrationEngineeringResearch，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanji

4、ng，210016，China)Abstract：Theproblemontheflightcontrolcabindampingofasmallunmannedhelicopterwithtakingoffweight100kgisstudied，andthefiniteelementmodelingmethodforthecouplingsystemOftheflightcontrolcabinispresented．Tomodifythefiniteelementmodelaccordingtothe

5、testdataofthesimulatedtestswithmanypracticalities，tocalculatetheshakingsituationandtOanalyzetheparametereffectsoftheflightcontrolcabinwiththemodifiedmodel，theshockabsorberisobtainedformeetingneedsoftheintensityandtheshakingcharacter．Throughoutmanyflighttes

6、ts，itisverifiedthattheflightcontrolcabindampingsystemhasagoodperformance．Theresearchresolvesthedifficultproblemoftheshakingoftheflightcontrolcabinandprovidesthesecurityguaranteesfortheunmannedheli—copterflight．Keywords：smallunmannedhelicopter；modaltest；abs

7、orber本文研究了一种起飞质量为100kg，有效载荷25kg，主要用在空中摄影、空中巡查输电线路、对地测绘、对地监视、实时图像传输的小型单旋翼无人直升机。该机的自动驾驶系统[1。5]主要由传感器、飞控计算机、执行机构、电源系统、发射与接收系统等组成复杂的闭环负反馈系统[6]。该机传感器由姿态陀螺、气压高度计、GPS定位仪、航向传感器组成。它们分别感知该机的姿态、高度、航向和所处的经纬度。该机选用的VG400姿态陀螺是一种高性能、全固态的姿态惯性测量系统。它由三轴加速度计、三轴陀螺和一个专用数字信号处理器以

8、及温度传感器、14位A／D转换器和相应的外围接口收稿日期：2009—12-31；修订日期：2010—03—24作者简介：马相林，男，博士研究生，1974年4月生；张呈林(联系人)，男，教授，博士生导师，E—mail：zcIntae@nuaa．edu．cn。544南京航空航天大学学报第42卷电路组成。当外部激励使陀螺内的三轴加速度计、三轴陀螺产生共振，且持续一定时间，输出的角度信号在地面监控站产生明显失真，就像陀螺