直升机机动飞行新分析方法

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1、第42卷第6期20lO年12月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsV01．42No．6Dec．2010直升机机动飞行新分析方法吴伟陈仁良(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)摘要：提出了一种研究直升机机动飞行新的分析方法。不同于以往研究直升机机动飞行的逆解方法，该方法用若干导航参数来描述机动科目，简化了机动科目的数学描述，通过综合运用导航、控制和直升机飞行动力学方法来确定完成飞行品质规范规定的直升机机动

2、飞行科目所需的操纵量，提高了研究机动飞行的分析计算效率。以UH60直升机为例，分别针对ADS．33E—PRF所规定的障碍滑雪机动科目和向心回转机动科目，得到完成机动科目所需的操纵，结果合理。关键词：直升机；机动性；飞行品质；规范中图分类号：V212．4文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)06—0680—07AnalyticalMethodforHelicopterManeuverFlightWuWei，ChenRenliang(NationalKeyLaboratoryofRotorcraftAerome

3、chanics。NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Anewanalyticalmethodforthehelicoptermaneuverflightispresented．Unlikepreviousmethodsforresearchinghelicoptermaneuverflightthroughinversesimulation．Themethodusessomenavigationparameter

4、stOdescribemaneuvers，thussimplifyingthemathematicaldescriptionofmaneu—vers．Controlinputsforimplementinghelicoptermaneuverflightarecalculatedbasedonflightqualityspecificationbycombingnavigation，controlandhelicopterflightdynamics，thusincreasingthecompu—tationalandan

5、alyticalefficiencyforthehelicoptermaneuverflight．TakingUH60helicopterasanexam—ple，controlinpulsforimplementingSlalomandPirouettemaneuverareobtainedaccordingtotheper—formancesspecifiedinADS一33E—PRF，resultsarereasonable．Keywords：helicopters；maneuverability；flightqua

6、lity；specificationsADS一33E—PRF是目前国际上最新的直升机飞行品质规范，该规范规定了23种机动飞行科目，覆盖了从有限机动性到迅猛机动性的全部飞行科目，且每种机动科目都规定了相应的性能指标要求。按飞行品质规范要求进行直升机机动飞行研究是直升机飞行品质设计的重要内容之一。直升机机动飞行研究的主要内容是根据规范定义的机动科目确定所需的操纵，使其满足规范所规定的性能指标要求，具体包括机动科目飞行轨迹的数学描述以及所施加的操纵。逆解是当前研究直升机机动飞行的主要方法[1-93，其主要思想就是根据规范中定义的

7、机动科目预先设定机动科目的飞行轨迹，然后通过优化方法，根据直升机飞行动力学方程求出的飞行轨迹与设定轨迹的偏差最小化来反求直升机的操纵量。其中，Hess等人[1]将固定翼飞机逆解方法用于直升机，曹义华等人[23将机动科目用数学方法加以描述并实现了水平转弯机动科目的仿真，陈仁良等人∞1利用动态最优法研究了收稿日期：2010-03—15；修订日期：2010-06．1l作者简介：吴伟，男．博士研究生，1981年10月生；陈仁良(联系人)，男，教授，博士生导师，E-mail：crlae@nuaa．edu．cn。第6期吴伟，等：直升机

8、机动飞行新分析方法681直升机鱼跃障碍和障碍滑雪机动科目操纵量的求解，CeliE43以及李建波等人[5]则分别结合ADS一33D—PRF和ADS一33E—PRF利用逆解实现了障碍滑雪机动操纵量的求取并进行了飞行品质分析。这些方法都成功地求得了完成直升机机动飞行的操纵量，成为直升机机动飞行研究的基本手段。