检索结果-内蒙古大学图书馆

北京航空航天大学学报 2021年第9期47卷 1765-1773页

作者：龙海斌吴裕平中国直升机设计研究所总体气动部景德镇333001

系留气动载荷作为无人直升机系留装置的设计输入,通常以机身大风侧向角气动特性风洞试验数据为基础进行计算。采用CFD计算方法对某无人直升机算例样机的机身大风侧向角气动特性进行了计算,包括自由来流、停放在开阔地面和船艉甲板3个状... 详细信息

系留气动载荷作为无人直升机系留装置的设计输入,通常以机身大风侧向角气动特性风洞试验数据为基础进行计算。采用CFD计算方法对某无人直升机算例样机的机身大风侧向角气动特性进行了计算,包括自由来流、停放在开阔地面和船艉甲板3个状态,以机身气动特性CFD计算结果为基础计算了其系留气动载荷。结果表明:无人直升机在开阔地面停放时的系留气动载荷与自由来流时基本一致。而受船体上层建筑的影响,停放在船艉甲板时的系留气动载荷与自由来流时有较大的差别,除部分风侧向角状态的偏航力矩之外,力和部分力矩的绝对值相对较小,部分风侧向角状态的力和力矩方向相反。研究结果可为选取无人直升机系留气动载荷计算方法和不同停放环境下的机身气动特性的CFD计算及风洞试验状态提供一定的参考。

关键词：无人直升机系留气动载荷开阔地面船艉甲板 CFD

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基于修正似然滤波的无人机编队相对导航方法

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北京航空航天大学学报 2023年第3期49卷 569-579页

作者：苏炳志王磊张红伟汪海涵石璐璐中国直升机设计研究所天津300300 陆军装备部驻天津地区航空军代室天津300384

针对无人机编队相对导航系统中视觉导航传感器量测数据存在随机时延问题,提出一种能够处理多步随机延迟量测的修正似然容积卡尔曼滤波(ML-CKF)算法。用多个伯努利随机变量对量测模型进行修正以描述随机延迟;通过边缘化延迟变量来计算滤... 详细信息

针对无人机编队相对导航系统中视觉导航传感器量测数据存在随机时延问题,提出一种能够处理多步随机延迟量测的修正似然容积卡尔曼滤波(ML-CKF)算法。用多个伯努利随机变量对量测模型进行修正以描述随机延迟;通过边缘化延迟变量来计算滤波的似然函数以从延迟量测中提取准确的信息;采用三阶球面-径向容积准则计算高斯加权积分以解决系统的非线性。滤波中的加权因子根据接收量测的特性进行调整,因此,所提修正似然滤波具有自适应卡尔曼滤波属性。利用罗德里格斯参数表示姿态误差,设计了基于修正似然容积卡尔曼滤波的相对导航滤波器。仿真结果表明:所提算法可以准确地估计出长机和僚机之间的相对位置、速度和姿态,且估计精度高于容积卡尔曼滤波和传统随机时延滤波。

关键词：无人机编队相对导航似然函数容积卡尔曼滤波随机延迟量测

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分布式多旋翼/倾转机翼气弹耦合动特性研究

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北京航空航天大学学报 2023年第5期51卷 1637-1650页

作者：程毅赵金瑞黄水林余智豪邓旭东中国直升机设计研究所直升机动力学全国重点实验室

基于准线性化隐式气弹建模方法，建立适用于分布式多旋翼/倾转机翼飞行器的耦合柔性多体动力学模型，研究其气弹耦合动力学特性。基于中等变形梁模型和准定常理论，采用Pitt-Peters动态入流模型和Floquet理论，建立求解多旋翼/大展弦比... 详细信息

基于准线性化隐式气弹建模方法，建立适用于分布式多旋翼/倾转机翼飞行器的耦合柔性多体动力学模型，研究其气弹耦合动力学特性。基于中等变形梁模型和准定常理论，采用Pitt-Peters动态入流模型和Floquet理论，建立求解多旋翼/大展弦比柔性倾转机翼气弹耦合系统动特性的计算方法。在验证理论模型正确性的基础上，研究分布式多旋翼/倾转机翼耦合系结构动特性、回转颤振特性和气弹耦合动响应特性。结果表明：旋翼和短舱对机翼扭转模态影响最大，旋翼与机翼耦合情况下会加大旋翼整体模态振型；增加旋翼个数并将升力桨展开能提高系统低速状态下的稳定性，但增加旋翼个数会降低机翼扭转频率进而降低颤振速度，增加旋翼有效迎角和机翼攻角能提高系统颤振速度，而增加旋翼转速则会降低系统颤振速度；随前飞速度增加，系统先发生机翼扭转失稳后发生机翼弦向弯曲失稳的回转颤振现象，系统振动响应经历了振动收敛、小幅极限环颤振和大幅多频极限环颤振，其中机翼颤振形式是垂向、弦向弯曲和扭转运动耦合，其三维耦合效应显著，而旋翼与机翼的模态耦合程度也在不断加深。

关键词：分布式推进柔性多体气弹动特性大展弦比回转颤振

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液弹隔振器非线性传递特性研究

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应用力学学报 2023年第5期40卷 994-1000页

作者：李贞坤程起有钱峰冯志壮代志雄袁曦朱艳中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室景德镇333001

针对液弹隔振器下端空气弹簧变形特点,本研究从液弹隔振器结构模型出发,分析液弹隔振器各部分受力与位移关系,推导考虑和不考虑液弹隔振器下端非线性刚度的运动方程。获得两种条件下液弹隔振器位移传递率,分析存在非线性刚度下位移传递... 详细信息

针对液弹隔振器下端空气弹簧变形特点,本研究从液弹隔振器结构模型出发,分析液弹隔振器各部分受力与位移关系,推导考虑和不考虑液弹隔振器下端非线性刚度的运动方程。获得两种条件下液弹隔振器位移传递率,分析存在非线性刚度下位移传递率特性。研究发现:考虑非线性的位移传递率表现出显著的硬化特性,最佳隔振频率随着激振位移幅值增长而增大,隔振频率设计值处的位移传递率随激振位移幅值增长而增大,即隔振效果下降;当液弹隔振器承受较大幅值振动,如激振位移幅值超过10%空气弹簧深度,应当考虑空气弹簧非线性刚度影响。

关键词：液弹隔振器传递特性非线性振动空气弹簧非线性刚度

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火星六旋翼无人机旋翼气动外形稳健设计与优化

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南京航空航天大学学报 2024年第2期56卷 264-272页

作者：宣金婷丁志伟赵洪李建波南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333001

火星大气密度极低、热容小,致使火星的大气压和大气密度伴随着温度大幅度变化,具有较强的不确定性。针对单一大气密度进行旋翼确定性气动设计,可能导致旋翼在非设计点功耗大幅增加,影响火星无人机的正常使用。为了避免上述问题,本文从... 详细信息

火星大气密度极低、热容小,致使火星的大气压和大气密度伴随着温度大幅度变化,具有较强的不确定性。针对单一大气密度进行旋翼确定性气动设计,可能导致旋翼在非设计点功耗大幅增加,影响火星无人机的正常使用。为了避免上述问题,本文从火星大气环境研究入手,建立火星大气密度概率分布模型。针对应用潜力更大的火星六旋翼无人机,采用黏性涡粒子方法建立火星大气环境下高置信度的旋翼精细化气动模型,并通过快速非支配排序遗传算法Ⅱ开展旋翼气动外形的稳健设计优化。设计得到的旋翼气动外形方案在面对火星大气密度变化时能保持较好的气动性能,且具备更强的稳健性,有利于火星六旋翼无人机在不同大气环境下执行更远距离、更长时间的火星探测任务。

关键词：火星旋翼气动优化稳健设计黏性涡

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分布式吊舱机翼建模与气动弹性分析

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西北工业大学学报 2022年第5期40卷 1100-1108页

作者：程毅余智豪赵金瑞周云中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001

基于准线性化隐式建模方法,建立适用于大展弦比机翼的动力学模型,研究分布式吊舱机翼的气动弹性特点。其中结构模型采用中等变形梁模型,气动模型采用准定常理论,利用小扰动和有限差分法,建立求解机翼气弹稳定性的方法。在验证结构和气... 详细信息

基于准线性化隐式建模方法,建立适用于大展弦比机翼的动力学模型,研究分布式吊舱机翼的气动弹性特点。其中结构模型采用中等变形梁模型,气动模型采用准定常理论,利用小扰动和有限差分法,建立求解机翼气弹稳定性的方法。在验证结构和气动模型准确性基础上,研究吊舱的个数、质量、展向站位、弦向/法向偏置等参数对分布式吊舱机翼气动特性的影响。分析结果发现:吊舱越靠近机翼中部、弦向和法向偏置越大机翼稳定性越高,但质量分布不均时反而会降低稳定性;机翼经历了振动收敛、单频简谐振动和倍频简谐振动,其颤振形式为面内外弯曲和扭转耦合,三维效应显著。文中的方法能够有效描述分布式吊舱机翼的气动弹性特性。

关键词：大展弦比机翼分布式吊舱气动弹性颤振形式简谐振动

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共轴刚性旋翼低阶动载荷特性分析

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动力学与控制学报 2023年第3期21卷 69-76页

作者：余智豪周云中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室景德镇333001

针对共轴刚性旋翼低阶动载荷问题开展分析研究.建立考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平计算方法,建立含干扰因子的共轴双旋翼气动干扰模型与考虑双旋翼构型的旋翼动力学模型,最终集成共轴双旋翼考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平模型... 详细信息

针对共轴刚性旋翼低阶动载荷问题开展分析研究.建立考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平计算方法,建立含干扰因子的共轴双旋翼气动干扰模型与考虑双旋翼构型的旋翼动力学模型,最终集成共轴双旋翼考虑升力偏置的共轴刚性旋翼气弹配平模型.在分析前进比、转速以及升力偏置参数影响下的旋翼低阶挥舞、摆振弯矩变化特性中发现:在大前进比状态下,桨根挥舞、摆振弯矩大大增加,且均以2/rev谐波载荷为主;而施加升力偏置使得挥舞1/rev谐波载荷增加,而2/rev谐波载荷降低,能整体抑制摆振弯矩.

关键词：直升机旋翼共轴刚性动载荷

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基于后缘小翼的翼型反流动态失速主动控制试验研究

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力学学报 2023年第11期55卷 2453-2467页

作者：李国强宋奎辉易仕和张卫国杨永东袁明川吴霖鑫国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所四川绵阳621000 中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001

针对直升机旋翼反流区因反流动态失速导致的非定常载荷、阻力激增以及负升力等问题,开展了基于后缘小翼的翼型反流动态失速主动控制试验研究.采用动态压力测量结合翼型表面压力积分的方法,重点分析了后缘小翼不同的振荡相位差、幅值和... 详细信息

针对直升机旋翼反流区因反流动态失速导致的非定常载荷、阻力激增以及负升力等问题,开展了基于后缘小翼的翼型反流动态失速主动控制试验研究.采用动态压力测量结合翼型表面压力积分的方法,重点分析了后缘小翼不同的振荡相位差、幅值和减缩频率对反流动态失速控制的影响规律,对比了后缘小翼动态偏转和固定偏转的差异,试验雷诺数Re=3.5×105.结果表明,当后缘小翼与翼型以相同的频率正弦振荡运动,且二者的相位差为0°时,能改善反流动态失速过程中钝几何前缘的流动分离,并在反流状态下实现了翼型负升力系数下降21.2%,阻力系数下降37.5%,俯仰力矩系数迟滞环面积下降44.6%的控制效果;动态偏转的后缘小翼对翼型反流动态失速的控制效果随后缘小翼振荡幅值的增加而增加,但进一步增加振荡幅值对于控制效果的提升有限;当减缩频率增加时,动态偏转的后缘小翼对反流状态下翼型阻力的控制效果会更加明显;后缘小翼的动态偏转与固定偏转都能有效改善翼型在反流中的动态气动性能,但是动态偏转对于不同翼型迎角的适应能力优于固定偏转,并取得了更好的非定常载荷控制以及更好的阻力和负升力改善效果.

关键词：翼型后缘小翼反流动态失速主动控制试验研究

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旋翼悬停状态形变特性及其对噪声的影响

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空气动力学学报 2022年第5期40卷 71-78页

作者：李志彬曹亚雄林永峰孙伟袁明川中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室景德镇333001

为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算... 详细信息

为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算得到的旋翼非定常气动载荷,最后基于FW-H方程进行了形变旋翼悬停噪声的计算分析。同时,在风洞中采用双目立体视觉方法对模型旋翼进行形变测量试验,通过CamradⅡ的仿真数据与试验数据的对比分析,发现仿真数据与试验数据基本吻合,验证了CamradⅡ具有较好的可靠性,能够准确预估悬停状态下桨叶的弹性形变量。全尺寸旋翼的悬停噪声计算结果表明:在典型工作状态下,旋翼桨叶会发生明显的弹性形变,尤其在挥舞方向;桨叶形变不会改变旋翼悬停气动噪声的方向特性;在噪声的主要传播方向上,桨叶形变对厚度噪声和载荷噪声均会产生作用,进而导致总噪声的最大变化量约1.0 dB。通过本文研究表明,在对旋翼气动噪声,尤其是载荷噪声成分进行精确计算时,考虑桨叶的弹性形变是非常必要的。

关键词：旋翼噪声桨叶弹性形变 CamradⅡ FW-H方程悬停状态

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多机吊挂自抗扰控制器设计

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兵器装备工程学报 2025年第3期46卷 242-251页

作者：姬乐强徐尤松陈媛涂天佳中国直升机设计研究所江西景德镇333001 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

针对多机组合吊挂飞行扰动大、控制精度低的问题,提出多机吊挂自抗扰控制器设计方法。多机组合吊挂系统与单机吊挂系统相比,其控制问题更加复杂,因此建立四涵道吊挂飞行器模型,设计组合飞行器控制分配模块,实现对飞行器的解耦控制。建... 详细信息

针对多机组合吊挂飞行扰动大、控制精度低的问题,提出多机吊挂自抗扰控制器设计方法。多机组合吊挂系统与单机吊挂系统相比,其控制问题更加复杂,因此建立四涵道吊挂飞行器模型,设计组合飞行器控制分配模块,实现对飞行器的解耦控制。建立动态风扰模型,基于自抗扰控制器对组合飞行器设计了抗扰控制律,实现多机组合下的单体控制策略。利用扩张状态观测器估计出系统未知扰动,对其控制量进行修正,以提高控制精度、增强系统抗扰动性能,降低未知扰动对系统的影响。开展多机吊挂抗风扰控制仿真,计算结果表明:在设计的仿真场景下,多机吊挂具有较好的抗风扰性能,自抗扰控制器可以有效抑制干扰,效果优于传统PID控制。

关键词：飞行器姿态控制吊挂系统动态风扰模型自抗扰控制器

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