倾转旋翼机短距起飞单发失效着陆的轨迹优化

为进一步改善倾转旋翼机短距起飞单发失效后着陆轨迹优化的操纵策略,建立适用于倾转旋翼机单发失效后轨迹优化的增广飞行动力学模型并进行计算分析.首先,在基本纵向刚体模型的基础上建立关于操纵量的代数方程和微分方程组,形成增广飞行动力学模型,从而能反映出旋翼拉力系数、后倒角与驾驶员操纵杆量之间的关系,同时也能在轨迹优化中考虑到操纵系统特性对操纵量变化速度的限制,避免操纵量在优化过程中跳跃不连续;然后,采用直接转换法将着陆过程中的最优操纵策略和最优轨迹问题转化为非线性规划问题,并使用序列二次规划算法进行求解;最后,以XV-15倾转旋翼机为例,计算了短距起飞单发失效后安全着陆的最优解,并与相关文献数据进行对比.结果表明,在飞行路径、地速、旋翼转速和俯仰角的变化趋势与文献基本一致的情况下,需用功率、拉力系数与纵向周期变距杆位移等变化更加柔和,此外优化结果还包含了现有方法无法得到的操纵量和操纵速率信息.由增广飞行动力学模型得到的轨迹优化结果可以为单发失效时驾驶员实施安全着陆提供更多有用的依据.     

共轴双旋翼悬停地面效应分析

共轴双旋翼直升机在近地悬停时存在复杂的旋翼/旋翼/地面干扰效应.为分析近地悬停时共轴双旋翼流场及拉力变化,发展一种共轴双旋翼悬停地面效应计算方法.首先,分别采用升力面法和面元法模拟桨叶和地面对流场的作用,使用三阶精度时间步进格式进行桨叶尾迹计算,并在尾迹迭代过程中引入"等体积"法修正尾迹.然后,运用模型得到共轴双旋翼无地效的诱导速度分布和单旋翼地面效应下的拉力增益并与试验结果对比,验证方法的合理性.最后,基于算例,分析了共轴双旋翼在地面效应悬停状态下的特性,包括尾迹及流场特点、诱导速度与拉力分布、旋翼间干扰和拉力增益.结果表明:悬停地面效应下共轴双旋翼的尾迹发生卷起并径向扩展,其桨盘平面的诱导速度由上旋翼、下旋翼和地面共同引起;分析也表明了悬停地面效应下共轴双旋翼桨盘平面诱导速度及桨叶拉力分布更均匀,在相同功率下,共轴双旋翼的地面效应拉力增益大于同实度单旋翼的拉力增益.     

基于层次分析法的行星齿轮传动多目标优化设计

传统的行星齿轮优化一般仅从最小体积出发,其最优解并未考虑对机构其他参数的影响.通过分析行星齿轮机构的多种性能指标,包括外形尺寸、体积、齿面接触强度和齿根弯曲强度,从机构总体最优出发建立模型,采用层次分析法进行多目标优化.结果表明该模型能有效的满足设计要求.     

齿轮减速器在直升机动力传动系统中的应用

对广泛应用于直升机动力传动装置中的齿轮减速器的机构形式、功能和特点,以及传动系统研究的发展方向作了介绍,对直升机传动系统及其零部件设计具有一定的参考意义。     

直升机旋翼桨叶鸟撞动态响应计算

基于旋翼综合气弹分析程序,求解出直升机旋翼桨叶在飞行过程中的稳态响应。以此作为鸟体撞击桨叶的初始状态,采用非线性流-固耦合算法,建立了直升机旋翼桨叶鸟撞动力学方程,利用直接数值积分方法求解桨叶的动态响应。并讨论了鸟体速度、质量、撞击位置、桨叶根部约束和离心力等参数对桨叶动态响应的影响,从而为直升机桨叶抗鸟撞设计提供一些理论依据。     

直升机悬停状态动力学模型的快速频域辨识方法研究

基于BO 105直升机悬停状态下的飞行试验数据,提出了一种直升机全耦合模型快速频域辨识算法,该算法通过建立伯德灵敏度函数并结合理论分析的方法来确定辨识模型结构,提高了模型的辨识精度,同时,发展了一种加快整体辨识速度的优化算法,以适应不同辨识参数的收敛速度要求。辨识结果表明本文的算法可以快速有效的进行直升机飞行动力学模型的辨识。     

关于施工阶段工程造价控制分析

工程造价的直意就是一切建设工程的建造价格。从投资者的角度来说是指建设一项工程预期开支或实际开支的全部固定资产投资费用;从交易对象和实施主体来说是指工程价格。本文结合施工企业工程造价的特点和存在的问题,阐述了如何控制施工阶段的工程造价,供广大工程技术人员参考。     

倾转旋翼机涡环状态数值模拟及数学建模

倾转旋翼机垂直下降或斜下降过程中包含极为危险的涡环状态,为掌握涡环状态下其气动载荷、流场变化规律,建立涡环边界数学模型,为相应飞行仿真和飞行试验提供数学模型。采用基于滑移网格技术的CFD方法模拟了倾转旋翼机的涡环状态,研究了倾转旋翼机垂直下降飞行时涡环状态流场、力和力矩的演变规律,提出了倾转旋翼机涡环边界计算方法,并得出了涡环边界解析表达式。结果表明：与直升机涡环状态的主要区别为,倾转旋翼机的机翼降低了单个旋翼涡环状态的影响,但倾转旋翼机旋翼分布的对称性,提高了飞行器滚转力矩失衡的风险;倾转旋翼机垂直下降速率v_H/v_h为0.9左右时,会进入成熟的涡环状态,旋翼拉力损失最大,为18%;倾转旋翼机垂直下降时的涡环状态对应的下降速率为0.583≤v_H/v_h≤1.516,风险一方面来源于倾转旋翼机左、右两部分旋翼拉力不对称导致倾覆,一方面来源于倾转旋翼机旋翼拉力损失过大导致坠毁;根据涡环状态危险程度,建立了垂直下降和斜下降状态的涡环边界数学模型。结果可为倾转旋翼机的设计和安全飞行提供下降速度规避依据。     

截紫外增强石英玻璃管

高压氪灯主要应用在连续Nd:YAG固体激光器中作为激光泵浦光源.高压氪灯的灯管材料采用普通石英玻璃管,氪灯在工作状态有强紫外线辐射,而YAG激光晶体棒在紫外线照射下会产生色心,随着色心的产生激光输出功率逐渐下降,直至晶体棒报废.高压氪灯在点灯瞬间,灯内温度达2000℃以上,灯管张应力激增到900kg/cm~2,所以在点灯瞬间常有氪灯炸裂,造成激光腔体损毁事故.为此需研制既能截止紫外线又能提高抗张强度(增强)的石英玻璃管.截止紫外线可采用掺杂的滤紫外的LZ-1型石英玻璃管,但LZ-1型石英玻璃管在紫外波段仍有10%的紫外线透过.仍需采用滤光措施.欲使石英玻璃管能100%截止紫外线仍需进一步研究新的途径.众所周知,石英玻璃是一种低膨胀高纯材料,所以无法采用淬冷和离子交换技术达到提高机械强度的目的,但可采用比石英玻璃膨胀系数更低的材料包复在石英管的外表面,利用其膨胀系数差形成压缩包层的技术达到增强目的.     

直升机纵、横向耦合动力学模型的参数辨识方法研究

提出了一种提高直升机纵、横向全耦合动力学模型辨识精度的方法,该方法根据BO-105直升机的频率飞行试验数据,通过构建多步辨识算法和相应的优化指标函数,解决了直升机纵、横向全耦合动力学模型中辨识参数多,灵敏度差异大,耦合严重等造成的信息矩阵病态问题,得到的直升机纵、横向全耦合动力学模型与飞行试验数据相比具有良好的一致性.