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《倾转旋翼结构动力学设计技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、总第191期直升机技术GeneralSerialNo.1912017年第1期HELICOPTERTECHNIQUENo.12017文章编号:1673-1220(2017)01-001-07倾转旋翼结构动力学设计技术研究喻国瑞,贾良现,黄珺(中国直升机设计研究所,江西景德镇333001)摘要通过先进气动外形缩比倾转旋翼的动力学设计,对倾转旋翼结构动力学设计中的特殊问题和重点问题形成了系统的研究,并提出了倾转旋翼结构动力学的工程设计准则和设计方法;基于该准则和方法设计的缩比倾转旋翼已用于风洞试验。关键词倾转旋翼;旋翼动力
2、学;设计技术中图分类号:V224;V214文献标识码:AResearchandDevelopmentofTilt-rotorStructureDynamicDesignYUGuorui,JIALiangxian,HUANGJun(ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute,Jingdezhen333001,China)AbstractImportantandspecialstructuredynamicproblemhadsystemicresearchedinapr
3、ojectwhichused3advancedgeometrybladesonascaledtilt-rotordesign.Thedesigncriteriaoftilt-rotorstructuredynamichadbeenpresented.Thescalerotorwhichfollowedthecriteriahadworkinwindtunneltest.Keywordstilt-rotor;rotordynamic;design.式)、推进系统(飞机模式)和重要飞行控制执行系0引言统,在工程设计中占有
4、重要地位。在倾转旋翼设计倾转旋翼机是一种同时具备直升机、固定翼飞的第一阶段,须非常谨慎地对旋翼动力学部件进行机特点的新型飞行器。当其旋翼处于垂直位置时,结构动力学特性设计,这项工作与桨叶对于周期谐[2]倾转旋翼机类似于双旋翼横列式直升机,可悬停、侧波载荷的动力学响应密切相关,设计的好坏直接飞、后飞、垂直起降,此时它的单位功率起降重量接关系到结构的振动和寿命。近典型直升机;当旋翼处于水平位置时,倾转旋翼机倾转旋翼结构动力学设计技术是指运用现代设就相当于固定翼飞机,能作高速远程飞行。因此,倾计理论,结合经验,经过创造性的
5、思维、规划及合理[1]转旋翼已成为未来最具发展前景的飞行器之一。的设计计算,使旋翼结构动力学设计满足倾转旋翼旋翼是倾转旋翼机的主要升力系统(直升机模功能和性能要求的技术。本文基于先进气动外形倾收稿日期:2016-11-10基金项目:863计划“先进直升机技术”(2012AA112201)。作者简介:喻国瑞(1989-),男,贵州贵阳人,本科,助理工程师,研究方向为旋翼系统动力学设计、复合材料旋翼桨叶结构设计。·2·直升机技术总第191期转旋翼的设计,研究总结了倾转旋翼结构动力学设的气流速度为0;而对于飞机模式,旋翼入
6、流则垂直计的重要内容和方法,完成的先进气动外形缩比倾于桨盘平面,旋翼无需周期变距,无穷远处垂直于桨转旋翼已成功用于风洞试验。盘的气流速度为前飞速度。1.1.2特殊气动外形1设计技术研究旋翼气动性能主要取决于旋翼桨叶的气动外本文首先研究总结了影响倾转旋翼结构动力学形,而倾转旋翼的特殊气动外形对旋翼结构动力学设计的特殊因素和旋翼的构型选择问题,之后研究设计有着重要影响。旋翼桨叶气动外形的特殊性了桨叶等效边界条件和动力学建模方法,并基于该如下:方法研究了旋翼桨叶的耦合模态,最后总结研究了1)为兼顾悬停和前飞时的旋翼性能,其
7、桨叶结调频设计准则(图1)。构扭角可达40deg甚至更大;2)旋翼实度大于常规直升机,达到0.14甚至研究总结影响动力学更高,这就使得相同旋翼半径下,桨叶的结构绝对厚设计的重要特点度更大。研究总结影响倾转这样的桨叶外形结合特殊的旋翼转速设计能够旋翼的构型选择优化来流攻角,保证直升机模式与飞机模式均具有合理的升力(拉力)、阻力特性,但这正是倾转旋翼桨叶等效边计算动力学建模结构动力学设计特殊性的重要来源(图2)。界条件研究分析研究直升机模式旋翼桨叶的R1耦合模态研究R2调频设计准则Ω·R1Ω·R2图1倾转旋翼结构动力学设
8、计技术研究θ=50θ=101.1影响结构动力学设计的特殊因素直升机模式：总距需求不高飞机模式：大总距需求倾转旋翼机特殊的工况及气动外形是造成其结桨叶扭角（大于40deg)构动力学设计特殊性的来源,贯穿整个旋翼结构动大的变距范围（0~60deg)R2力学设计。飞机模式R11.1.1特殊工况倾转旋翼机具有飞机和直升机两种飞行模式,θ=60θ=20因
