滑跑速度对直升机侧向模态频率的影响

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1、第48卷第4期2016年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics＆AstronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．04．011滑跑速度对直升机侧向模态频率的影响胡国才魏钢(海军航空工程学院飞行器工程系吴靖，烟台，264001)Voi．48No．4Aug。2016摘要：建立了直升机滑跑时机体侧向模态频率的计算模型，用停机状态的试验数据对理论模型进行了验证，误差在10％以内。不大的总距操纵可建立起直升机的稳定滑跑，而起落架机轮侧向刚度随滑跑速度的增加而降低，这是导致机体侧向二阶模态频

2、率随滑跑速度降低的主要原因。特别在低速滑跑阶段，机体侧向二阶模态频率随滑跑速度的提高而迅速下降，与停机状态相比，滑跑速度在35km／h时机体模态频率的降幅高达47．6％。关键词：直升机；滑跑；模态频率；平衡；起落架中图分类号：V212．4：V215．3文献标识码：A文章编号：1005-2615(2016)04-0516-06EffectofRunningVelocityonHelicopterLateralModeFrequencyHuGuocai，WeiGang，WuJing(DepartmentofAirborneVehicleEngineering，NavalAeron

3、auticalandAstronauticalUniversity，Yantai，264001，China)Abstract：Acalculationmodelispresentedforpredictingfuselagelateralmodefrequencyofhelicopterduringrunningonrunway．Themodelisverifiedfromshaketestdataatstayedcondition，andthemaximumtheoreticalerrorislessthan10％．Trimanalysisshowsthatthehelic

4、optersteadyrunningcanbebuiltupwithonlyasmallcollectivepitchpilot．Analyticalresultsdemonstratethatthedecrementoflateralstiffness0ftiresisaprimarilyfactorthatleadsthesecondlateralmodefrequencydecresingwiththeincreaseofrunningvelocity．Especiallyinthelowvelocitymargin，thesecondlateralmodefreque

5、ncyquicklydropsasvelocityincreasing．Comparedwiththestayedcondition，themodefrequencyhas47．6％decrementatrunningvelocityof35km／h．Keywords：helicopter；running；modefrequency；balance；landinggear普通铰接式或弹性轴承旋翼直升机，其机体侧向二阶模态频率较高，相应地与摆振后退型模态频率重合点(共振)转速也较高，要完全消除该耦合动不稳定区，就需要提供很大桨叶摆振和机体阻尼，难以实现。一般的处理方法是尽量提高

6、机体侧向二阶模态频率，把相应的不稳定区全部“赶出”最大转速以外，并具有足够的转速裕度，同时在最大工作转速以内系统具有足够的阻尼裕度，保证了直升机在整个使用范围内不发生地面共振口。3]。基金项目：航空科学基金(20145784010)资助项目。收稿日期：2016—03—10；修订日期：2016—04—20通信作者：胡国才，男，教授，E—mail：guocaihull@sina．com。直升机重量大或发动机功率不足以使直升机垂直起飞时，往往采用滑跑起飞。直升机滑跑不仅会影响其横向平衡[4]，更为严重的是会影响到直升机地面共振稳定性[I]。根据前轮摆振动力学理论[6]，直升机滑跑时

7、，起落架机轮侧向刚度会随着速度的提高而降低，因而会降低机体侧向模态的频率。机体侧向二阶模态频率降低会降低共振转速，使原来高于工作转速的不稳定边界有可能进入到工作转速以内而发生地面共振。大载重时往往是引用格式：胡国才，魏钢，吴靖．滑跑速度对直升机侧向模态频率的影响[J]．南京航空航天大学学报，2016，48(4)：516—521．HuGuocai，WeiGang，WuJing．Effectofrunningvelocityonhelicopterlateralmodefrequency[J]．Journa