论文部分内容阅读
本文研究了橫列式直升机无周期变距旋翼的气弹响应,无周期变距旋翼的桨毂与万向铰结构相连,依靠万向铰小拉杆来控制桨盘的倾斜,桨叶与桨毂固支,取消了挥舞铰和摆振铰,不需要周期变距操纵。 根据中等变形梁理论,采用Hamilton能量变分原理推导并建立无周期变距旋翼的结构动力学模型,在有限元离散时加入了万向铰自由度,与桨叶共同组建十七自由度的混合梁元模型。通过两个桨叶算例比较,验证了结构模型的有效性。在气动建模方面,利用准定常气动模型推导桨叶的气流速度及气动载荷,同时引入动态入流模型,在一定程度上模拟气流的非定常特性。建立了无周期变距旋翼的气弹分析模型。 利用Newmark数值积分法求解模型桨叶和无周期变距旋翼的气弹响应,先进行配平确定直升机桨叶的操纵量,然后分别在悬停和前飞状态下,计算分析了系统中各自由度的时间响应历程。悬停时,由于没有周期时变项,响应最终趋向于某个定值,系统是稳定的;前飞时,系统矩阵是周期时变的,响应最终呈现稳态的周期性,系统也是稳定的。 本文通过建立无周期变距旋翼的结构和气动模型,对旋翼的气弹响应做了计算和分析,得到一些初步的结论。