独立桨叶高阶谐波变距对旋翼垂向载荷的影响分析

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1、第48卷第2期2016年4月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&AstronauticsV01．48No．2Apr．2016DOI：10．16356／j．1005—2615．2016．02．008独立桨叶高阶谐波变距对旋翼垂向载荷的影响分析徐海王华明杨仁国(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：为了研究桨叶高阶谐波变距对桨毂垂向载荷的影响，建立了基于独立桨叶控制技术的桨毂垂向载荷模型。假设桨叶刚体挥舞，采用Leishman—B

2、eddoes(L-B)非定常气动力模型和Glauert入流模型计算旋翼气动力，求解桨叶挥舞动力学方程，计算桨毂垂向裁荷。分析桨叶施加20，30阶变距谐波后桨毂垂向载荷的变化，总结高阶变距谐波幅值、相位对桨毂垂向振动裁荷的影响规律。结果表明独立桨叶控制能有效降低直升机桨毂垂向振动载荷。关键词：直升机旋翼；独立桨叶控制；动态失速；桨毂载荷中图分类号：V275．1；V211．52文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)02—0200—05AnalysisonEffectofIndividualHighHarmonicB

3、ladePitchonVerticalHubLoadXuHai，WangHuaming，YangRenguo(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Inordertostudytheeffectofbladehighharmonicpitchonhubverticalload，ady

4、namicalmod—elofverticalhubloadunderindividualbladecontrolisestablished．Withtheassumptionofrigidlyflap—pingblades，theLeishmanBeddoes(L—B)unsteadydynamicmodelandtheGlauertinflowmodelarein—troducedtocalculatetherotoraerodynamicforce．whichiSthensubstitutedintotheequatio

5、nofbladeflappingtosolvetheverticalhub10ad．Inviewofthevariancesofverticalhubloadunder2／2and3／2or—derharmonicpitches．theinfluencelawofverticalhubvibrationloadaffectedbytheamplitudeandphaseofhighharmonicpitchisfinallysummarized．Simulationresultsindicatethat，thevertical

6、hubvi—bration10adcanbeeffectivelyreducedbyindividualbladecontr01．Keywords：helicopterrotor；individualbladecontrol；dynamicstall；hubload旋翼是直升机的主要振源，减小旋翼振动载荷是降低直升机振动水平的重要途径。早期的直升机采用了动力吸振[1]、双线摆等被动减振装置吸收旋翼的振动载荷，目前直升机振动主动控制已成为研究的热点。直升机振动主动控制技术主要有独立桨叶控制、主动后缘襟翼控制[2]、旋翼主动扭转控

7、制口]、主动式动力吸振器以及结构响应主动控制‘41等。独立桨叶控制技术发展于高阶谐波控制概念。其原理是将液压作动器对自动倾斜器不旋转环施加nO激励，通过对桨叶的高阶谐波主动控制可以降低旋翼系统通过频率对应的振动载荷分量口]，如收稿日期：2015一10—01；修订日期：2016—01—01通信作者：王华明，男。教授，E-mail：hm—wang@nuaa．edu．an。引用格式：徐海，王华明，杨仁国．独立桨叶高阶谐波变距对旋翼垂向载荷的影响分析[J]．南京航空航天大学学报，2016，48(2)：200—204．XuHai，Wan

8、gHuaming，YangRenguo．Analysisoneffectofindividualhighharmonicbladepitchonverticalhubload[J]．JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astrona