主动后缘襟翼对旋翼桨毂振动载荷控制的机理与风洞试验

结合较高精度和可靠性的旋翼刚柔耦合动力学模型和旋翼自由尾迹空气动力学模型，建立包含主动控制后缘襟翼(Active control trailing edge flap,ACF)的旋翼桨涡干扰气弹耦合分析模型，开展基于ACF主动控制技术的旋翼桨毂振动载荷控制。分析旋翼前进比、ACF控制频率和初始相位对桨毂振动载荷控制效果的影响，得到桨涡干扰情况下ACF对旋翼桨毂载荷的振动控制机理，仿真分析表明，在前进比为0.15时，3倍频的ACF最佳控制相位为300°，4倍频的ACF最佳控制相位为270°，前进比为0.12时，4倍频的ACF最佳控制相位变为190°。研究得到ACF控制规律如下：ACF在桨盘50°～80°方位为最小正偏角时可以有效降低桨毂振动载荷；而当ACF在桨盘50°～80°方位为最大正偏角时不利于桨毂振动载荷的控制。基于此控制规律，在ACF旋翼风洞试验台上开展ACF开环控制的验证试验。结果表明，试验数据与仿真计算规律相吻合，提出的ACF控制策略对前进比为0.12和0.15的来流工况下的旋翼桨毂振动载荷均可实现有效降低。