直升机吊挂飞行稳定性分析

论文题目: 直升机吊挂飞行稳定性分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 飞行器设计

作者: 崔瑛

导师: 高正

关键词: 吊挂,数学模型,稳定性,因素,分析

文献来源: 南京航空航天大学

发表年度: 2005

论文摘要: 直升机吊挂飞行机外运输,是其主要用途之一,在军事、民用领域中的应用均十分广泛。直升机吊挂飞行,与直升机非吊挂飞行状态相比,增加了新的气动载荷、重力载荷,和因此产生的对直升机重心的力矩,其飞行运动模式、低频振荡固有频率均发生改变。本文着重研究了吊挂物在飞行过程中的运动数学模型,及直升机/吊挂物整个系统的数学模型的建立。根据对直升机、吊挂物运动学特性的分析,利用牛顿定律建立模型。模型由包括吊挂物在内的多个部分组成,以机体运动为主运动方程,吊挂物运动为辅助方程,考虑到各部分之间的耦合,为非线性数学方程组。根据小扰动假定,对数学模型线性化,得到线性方程组、稳定性导数矩阵,进而分析整个系统的稳定特性。直升机机外吊挂飞行过程中,体现飞行品质的运动模态主要为荷兰滚模态、纵向浮沉振荡模态,以及吊挂物横向、纵向振荡模态。根据美国航空设计标准军用旋翼飞行器驾驶品质要求(ADS-33E-PRF)的相关条例,对直升机吊挂飞行进行飞行品质稳定性方面的评估。影响飞行品质稳定性要求的主要因素为:直升机飞行速度、吊挂物/直升机质量比、吊挂物气动特性、吊挂钢索长度等。通过对上述结构参数、性能参数的调节,可确定合理、经济的飞行参数,保证安全、高效的完成直升机机外吊挂飞行运输任务。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 研究背景和现状

1.2.1 外吊挂系统简介

1.2.2 研究背景

1.2.3 国内、外研究发展现状

1.3 课题来源

1.4 研究思路和研究内容

1.4.1 研究思路

1.4.2 研究内容

第二章 直升机吊挂飞行运动方程数学建模

2.1 样机概述

2.2 吊挂物数学模型的建立

2.2.1 吊挂点坐标

2.2.2 吊挂物运动特性分析

2.2.3 吊挂物数学建模假设

2.2.4 吊挂物运动方程

2.3 直升机/吊挂物动力学建模

2.4 直升机/吊挂物小扰动运动方程组

2.5 吊挂点广义力导数求解

2.6 本章小结

第三章 直升机吊挂飞行稳定性分析

3.1 直升机吊挂飞行稳定性分析运算框图

3.2 直升机吊挂飞行飞行品质评估标准

3.3 直升机/吊挂物数学模型平衡计算

3.3.1 直升机吊挂飞行中的操纵量

3.3.2 吊挂物平衡姿态

3.4 吊挂点广义力导数分析

3.4.1 空速稳定性导数

3.4.2 迎角稳定性导数

3.4.3 俯仰运动阻尼导数

3.4.4 偏航阻尼导数

3.4.5 滚转阻尼导数

3.4.6 小结

3.5 直升机吊挂飞行运动模态特性

3.5.1 直升机纵向浮沉振荡模态

3.5.2 直升机荷兰滚运动模态

3.5.3 吊挂物运动模态

3.6 本章小结

第四章 影响直升机吊挂飞行的主要参数

4.1 飞行速度对稳定性的影响

4.2 吊挂物/直升机质量比对稳定性的影响

4.3 吊挂钢索长度对稳定性的影响

4.4 吊挂物气动特性对稳定性的影响

4.5 直升机吊挂飞行任务最佳性能参数的获得

4.6 本章小结

第五章 直升机吊挂飞行飞行技术的发展

5.1 直升机吊挂飞行的多种结构

5.1.1 直升机多点吊挂飞行

5.1.2 直升机双机吊挂飞行

5.2 直升机吊挂飞行工程实践中稳定性的保障

5.3 本章小结

第六章 全文总结与展望

6.1 本文主要结论

6.2 本文创新点

6.3 本文不足之处

6.4 后续研究工作展望

致谢

在学期间发表的论文

参考文献

附录 直升机吊挂飞行状态系数矩阵

发布时间: 2006-09-05

参考文献

• [1].结合尾动直升机桁架式机身轻量化分析研究[D]. 孙前进.东北大学2015
• [2].直升机红外抑制器对直升机红外特征影响的数值研究[D]. 杨智惠.南京理工大学2017
• [3].直升机模拟器的电驱动操纵负荷系统研究[D]. 赵苗苗.吉林大学2017
• [4].视觉受限条件下的直升机动力学建模与视景仿真研究[D]. 王丽娜.吉林大学2017
• [5].直升机交互式虚拟维修方法研究[D]. 李森.中国民航大学2016
• [6].波浪对直升机应急漂浮系统稳定性的影响[D]. 侯斌.南京航空航天大学2016
• [7].基于粒子群算法的直升机控制器设计[D]. 荣鹤.南昌航空大学2015
• [8].直升机总体设计方案阶段成本评估分析[D]. 何涛.南京航空航天大学2013
• [9].直升机装配流程的系统化工程应用研究[D]. 姚源煦.天津大学2014
• [10].基于虚拟现实的直升机驾驶模拟器开发[D]. 程海涛.吉林大学2014

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• [5].小型无人直升机的飞行力学建模与仿真[D]. 袁友荣.南京航空航天大学2007
• [6].直升机旋翼与机身气动干扰的计算[D]. 朱雨.南京航空航天大学2007
• [7].无人直升机飞控技术研究[D]. 丁锐.南京航空航天大学2007
• [8].新型无人直升机飞行控制技术研究[D]. 戴文雯.南京航空航天大学2007
• [9].复合式高速直升机悬停状态旋翼/机翼气动干扰研究[D]. 朱凌军.南京航空航天大学2005
• [10].最优化技术在直升机设计中的应用[D]. 蔡杰.南京航空航天大学2005

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