共轴刚性旋翼飞行器配平特性及验证

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1、第48卷第2期2016年4月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDOh10．16356／j．1005—2615．2016．02．006共轴刚性旋翼飞行器配平特性及验证袁野陈仁良李攀(南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京，210006)V01．48No．2Apr．2016摘要：针对共轴刚性旋翼与常规旋翼的区别，从挥舞运动、变距操纵和诱导速度3方面建立共轴刚性旋翼的气动力模型。采用等效挥舞运动概念，建立共轴刚性旋翼的挥舞运动方程；引入提

2、前操纵角概念，建立与共轴刚性旋翼挥舞频率相适应的变距操纵模型；引入上下旋翼干扰因子，建立共轴刚性旋翼的诱导速度模型。在此基础上，建立共轴刚性旋翼飞行器飞行动力学模型，并以XH一59A直升机为例计算纯直升机飞行模式的配平特性，使用飞行试验数据验证了理论模型的正确性，同时讨论了共轴刚性旋翼飞行器与常规直升机配平特性的异同点。关键词：直丹机；共轴刚性旋翼；挥舞运动；动态入流；配平特性中图分类号：V212．4文献标志码：A文章编号：1005-2615(2016)02-0186-008TrimCharacteristicsandVerificat

3、ionofCoaxialRigidRotorAircraftYuanYe，ChenRenliang，LiPan(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics。NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Aimingatthedifferencebetweenthecoaxialrigidrotorandtheconventionalrotor，

4、theaerody—namicmodelsofcoaxialrigidrotorarebuiltintermsofrotorflapping，pitchcontrolandinducedveloci—ty．Theflappingmovementfunctionofthecoaxialrigidrotorisintroducedbasedontheconceptofe—quivalentflapping．Thepitchcontrolmotionfittingwiththeflappingfrequencyofcoaxialrigidro

5、torismodeledbasedontheconceptofcontrolphaseangle．Theinducedinflowvelocityofthecoaxialrigidro—torismodeledbyusingtheinterferencefactor．Withtheflightdynamicmodelsmentionedabove，thetrimcharacteristicsofpure-helicoptermodewiththeexampleofXH一59Ahelicopterareanalyzed，andthemod

6、elsareverifiedbytheflighttestdata．Comparisonofthetrimcharacteristicsbetweencoaxialrigidrotoraircraftandconventionalsinglerotorhelicopterisperformed．Keywords：helicopter；coaxialrigidrotor；flappingmotion；dynamicinflow；trimcharacteristics共轴刚性旋翼飞行器是一种新型直升机，相比于常规直升机300km／h左右的最

7、大平飞速度，最新的共轴刚性旋翼飞行器S-97直升机的最大平飞速度可达482km／h。所以共轴刚性旋翼飞行器能够显著地提高直升机的飞行速度，具有潜在军用和民用价值。直升机的配平特性与旋翼气动特性密切相关，旋翼气动力受桨叶挥舞运动、变距操纵和旋翼诱导基金项目：国家自然科学基金青年科学基金(51405227)资助项目；航空科学纂金(20145752034)资助项目；江苏高校优势学科建设工程资助项目。收稿日期：2015—10-01；修订日期：2016—01—01通信作者：陈仁良，男，教授，博士生导师，E—mail：crlae@nuaa．edu．

8、cn。引用格式：袁野，陈仁良，李攀．共轴刚性旋翼飞行器配平特性及验证I-J]．南京航空航天大学学报，2016，48(2)：186—193．YuanYe，ChenRenliang，LiPan．Trimchar