检索结果-内蒙古大学图书馆

为研究单点吊挂集装箱的动稳定性,利用风洞试验捕捉吊挂集装箱的发散运动规律,进而解耦单点吊挂系统运动方程进行动力学分析,发现集装箱运动发散的原因为侧向气动力对摆动运动产生了激励作用。稳定性判据表明:单点吊挂系统稳定的必要条件为吊挂体的偏航力矩和侧向力对其偏摆运动产生阻尼作用,但偏航回复力矩过大也可能会降低吊挂系统的动稳定性。保持吊挂体的侧向阻尼力和偏航回复力矩适当,减小阻力,增大吊挂体质量和转动惯量均有利于吊挂系统稳定。直升机吊挂飞行过程中如遇到吊挂系统不稳定状态可通过适当减速进行控制,减小吊索长度可增加外吊挂稳定前飞的飞行速度,存在最优吊索长度使巡航速度下吊挂系统稳定性最佳。

关键词：单点吊挂集装箱动稳定性气动特性吊索长度

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共轴高速直升机反流区翼型设计及减阻机理

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航空学报 2024年第9期45卷 287-302页

作者：王雪鹤柴春硕邢世龙樊枫黄水林中国直升机设计研究所景德镇333000

高速化是未来直升机的发展趋势之一。针对共轴高速直升机旋翼大反流区特点,开展了反流区翼型设计研究。首先分析了旋翼根部双钝头翼型在高速飞行状态下的绕流特点和减阻机理,然后针对旋翼反流区的工作环境,提出了一种“吸力面气动前缘... 详细信息

高速化是未来直升机的发展趋势之一。针对共轴高速直升机旋翼大反流区特点,开展了反流区翼型设计研究。首先分析了旋翼根部双钝头翼型在高速飞行状态下的绕流特点和减阻机理,然后针对旋翼反流区的工作环境,提出了一种“吸力面气动前缘半径大、中后部平坦”的双钝头翼型设计思路。相比于标准椭圆翼型,该翼型改善了顺/反流状态流动分离问题,在维持顺流状态低阻特性的同时,反流状态马赫数0.1减阻可达10%以上。以该翼型为基准,开展考虑吸力面流动特征的混合反设计/优化设计。优化翼型维持了反流状态的低阻特性,且顺流状态升阻特性显著提升。

关键词：共轴高速直升机翼型设计减阻流动分离

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电动垂直起降飞行器的技术现状与发展

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航空学报 2024年第5期45卷 47-69页

作者：邓景辉中国直升机设计研究所景德镇333001

电池、电机技术的进步和分布式电推进系统的应用极大促进了电动垂直起降飞行器的发展。本文概述了不同电动垂直起降飞行器构型优缺点及适用场景,并从性能、经济性等方面对电动垂直起降飞行器与常规燃油飞行器进行了全面对比。在噪声特... 详细信息

电池、电机技术的进步和分布式电推进系统的应用极大促进了电动垂直起降飞行器的发展。本文概述了不同电动垂直起降飞行器构型优缺点及适用场景,并从性能、经济性等方面对电动垂直起降飞行器与常规燃油飞行器进行了全面对比。在噪声特性方面,电动垂直起降飞行器旋翼间、旋翼-机翼等干扰噪声更为突出,而低桨尖速度、大实度的电推进旋翼系统极大降低了全机噪声水平(噪声降低约15 dB)。在能源方面,锂离子电池是当前和未来电动垂直起降飞行器的主要能源;先进的电池材料体系、电池-机体结构一体化设计及优良的电池管理系统是未来提升全机能量密度和能源安全的有效方式。电动垂直起降飞行器冗余操纵特点增加了飞控系统设计难度,但同时也能够提高全机安全性;故障重构与协同控制是飞控系统设计面临的新课题。电动垂直起降飞行器不仅构型种类丰富且具有高压电动力、电推进、电传飞控、电作动等新颖设计特征,当前缺少试飞数据的情况下,基于系统的工程方法是开展其安全性设计的主要方法。

关键词：分布式电推进电动垂直起降飞行器降噪设计气动干扰旋翼

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悬停状态共轴刚性旋翼机身气动干扰特性

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航空学报 2024年第9期45卷 201-210页

作者：孙朋朋刘平安樊枫曾伟中国直升机设计研究所景德镇333000

对共轴刚性旋翼/机身气动干扰开展试验和计算研究,分析了悬停状态下机身气动干扰对双旋翼气动特性以及机身表面压力分布的影响。结果表明,机身气动干扰使上、下旋翼桨叶尖部高升力区域范围增大,同拉力系数下的旋翼功率系数降低,旋翼最... 详细信息

对共轴刚性旋翼/机身气动干扰开展试验和计算研究,分析了悬停状态下机身气动干扰对双旋翼气动特性以及机身表面压力分布的影响。结果表明,机身气动干扰使上、下旋翼桨叶尖部高升力区域范围增大,同拉力系数下的旋翼功率系数降低,旋翼最大悬停效率(FM)增大约4.6%;受旋翼下洗流的影响,机身会产生垂直向下载荷,大小约为旋翼拉力的7%,扣除机身垂向力旋翼最大悬停效率相比孤立旋翼状态降低约6%;在旋翼气动干扰下,机身产生抬头力矩,大小与旋翼拉力系数成正比;机身表面压力呈4倍旋转频率的非定常变化。

关键词：共轴刚性旋翼气动干扰机身风洞试验悬停

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高速直升机关键技术与发展

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航空学报 2024年第9期45卷 1-20页

作者：邓景辉中国直升机设计研究所景德镇333000

常规直升机由于构型影响,限制了其飞行速度、航程等主要性能指标,高速化已经成为未来直升机发展的重要趋势之一,欧美等国已争先投入大量的资源研发高速直升机,且取得了阶段性的突破。本文首先分析了限制常规直升机速度的本质因素以及可... 详细信息

常规直升机由于构型影响,限制了其飞行速度、航程等主要性能指标,高速化已经成为未来直升机发展的重要趋势之一,欧美等国已争先投入大量的资源研发高速直升机,且取得了阶段性的突破。本文首先分析了限制常规直升机速度的本质因素以及可实现速度提升的不同构型型式;然后重点针对4种具有较大发展潜力的高速构型:共轴刚性旋翼高速直升机、倾转旋翼飞行器、双推力复合式高速直升机、多桨倾转旋翼电驱动高速直升机进行分析,系统梳理了不同类别高速直升机研制过程中因构型差异衍生出的特有关键技术,并对各项关键技术展开技术途径分析,指出其中的难点与发展方向。最后,给出了一些高速直升机的发展思路。

关键词：高速直升机共轴构型倾转构型双推力构型多桨构型

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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 2025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景德镇333001

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... 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可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可提高系统颤振速度,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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直升机抗坠毁元件构形设计分析研究

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振动与冲击 2024年第7期43卷 345-354,364页

作者：卢致龙中国直升机设计研究所江西景德镇333000

为探究差异化的构形参数对复合材料波纹梁吸能性能影响,针对多种构形波纹梁,进行动态压溃试验,对试验现象分析及试验数据处理,给出了多种构形波纹梁的载荷-时间曲线和破坏模式。采用有限元软件ABAQUS模拟波纹梁的瞬态冲击过程,得到吸能... 详细信息

为探究差异化的构形参数对复合材料波纹梁吸能性能影响,针对多种构形波纹梁,进行动态压溃试验,对试验现象分析及试验数据处理,给出了多种构形波纹梁的载荷-时间曲线和破坏模式。采用有限元软件ABAQUS模拟波纹梁的瞬态冲击过程,得到吸能特性参数比吸能(SEA)和平均载荷值等,并与试验结果对比,对比结果验证了数值模型的有效性。通过试验及数值分析结果讨论了波纹构形对波纹梁峰值载荷和吸能能力的影响,对不同构形波纹梁以及增加薄弱环节设计的吸能差异作出评估,为实际工程设计提供参考依据。结果表明,利用等截面剖面杆轴向压缩载荷作用下的临界应力方程将波纹梁梁高/波幅比、波长/波幅比设定在相应关系式时波纹梁结构表现出较为稳定的压溃过程,具有一定的应用价值;波纹腹板圆角R值除了对峰值载荷及平均载荷有影响,对波纹梁破坏模式改变也有一定关系,薄弱圆角r值能比较好的改善峰值载荷大小。

关键词：抗坠毁波纹梁波纹腹板数值模拟 Hashin 吸能

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刚性旋翼参数对纵向动稳定性影响分析

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航空动力学报 2025年

作者：陈金鹤索谦张威李春华康磊中国直升机设计研究所

共轴刚性旋翼直升机前飞状态的纵向动稳定性特征受旋翼设计参数影响较大。针对刚性旋翼主要设计参数进行计算分析。采用CAMRAD II建立XH-59A共轴高速直升机模型，探讨旋翼桨叶挥舞频率、变距-挥舞、桨叶质量分布、桨叶重心-弦向气动中... 详细信息

共轴刚性旋翼直升机前飞状态的纵向动稳定性特征受旋翼设计参数影响较大。针对刚性旋翼主要设计参数进行计算分析。采用CAMRAD II建立XH-59A共轴高速直升机模型，探讨旋翼桨叶挥舞频率、变距-挥舞、桨叶质量分布、桨叶重心-弦向气动中心位置、扭转刚度等对共轴刚性旋翼直升机纵向长周期模态的影响，计算结果表明：刚性桨叶的挥舞频率越高，旋翼迎角不稳定性越强，且随前飞速度增强；正的变距-挥舞耦合、较大挥舞惯性距、桨叶剖面重心位于1/4弦线之前等有效降低迎角不稳定性，可有效改善共轴刚性旋翼直升机纵向动稳定性；较大的扭转刚度会抑制桨叶扭转模态，从而抑制桨叶重心-1/4弦线对纵向长周期模态的影响。

关键词：刚性旋翼共轴直升机旋翼参数迎角稳定性纵向动稳定性

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梯度功能复合材料的研究进展

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航空材料学报 2025年第3期45卷 105-116页

作者：李文智何志平曹瑶琴中国直升机设计研究所

随着材料技术的不断进步，近些年各类具有特定功能的高性能材料及超材料呈现出井喷式的研究态势，这一趋势在航空航天领域尤为显著。随着装备对性能要求的不断提升，单一材料逐渐难以满足界面力学性能和功能一体化要求，梯度功能复合材... 详细信息

随着材料技术的不断进步，近些年各类具有特定功能的高性能材料及超材料呈现出井喷式的研究态势，这一趋势在航空航天领域尤为显著。随着装备对性能要求的不断提升，单一材料逐渐难以满足界面力学性能和功能一体化要求，梯度功能复合材料成为解决该难题的重要突破口。本文从功能梯度复合材料的应用背景出发，结合国外各类材料研究进展和应用现状，探讨该材料的研究意义。针对国内工程领域应用存在的问题，指出功能梯度复合材料在应用过程中面临的挑战。与国际先进水平相比，我国功能梯度复合材料发展主要面临着3大挑战：一是制备工艺相对落后，无法实现大尺寸工程化应用；二是性能评价方法空缺，耦合功能评价体系亟需建立；三是材料性能设计与模拟方法自主知识产权较少，且尚未建立全面数据库作为设计依据，材料设计仍依靠设计者的经验。最后对梯度功能复合材料的未来应用和发展方向提出建议。

关键词：梯度功能复合材料研究进展

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