倾转四旋翼飞行器总体布局研究

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倾转四旋翼飞行器具有垂直起降、悬停、高速前飞、远航程、大载荷等特点,是当前航空界的研究热点。为了对标V-280倾转旋翼机,本文开展了一种最大起飞重量为17.2吨的倾转四旋翼飞行器总体布局研究。
  首先,通过分析已有倾转旋翼飞行器的相关特点和性能参数,本文提出了总体构型及初步布局方案,确定了总体参数,进行了全机重量分配。利用CFD对悬停状态、过渡状态及前飞状态的倾转四旋翼飞行器进行了数值模拟研究,随后对总体布局参数变量对旋翼、机翼性能的影响进行了研究。
  其次,为验证总体布局及总体设计的合理性,本文提出了在总体设计阶段进行重心包线计算的设计思路。借鉴成熟的倾转旋翼飞行器飞行动力学模型,建立了适用于倾转四旋翼飞行器的飞行动力学模型,对倾转四旋翼飞行器进行了平衡性和稳定性研究。以XV-15为算例,验证了基于飞行动力学模型的重心包线计算模型正确有效,随后对本文的倾转四旋翼飞行器的设计重心包线进行了计算。
  最后,建立了倾转旋翼飞行器的飞行性能计算模型,以XV-15为算例,验证了所建立的飞行性能计算模型的准确性和有效性。本文计算了倾转四旋翼飞行器的飞行性能,通过计算结果与设计要求指标的对比,验证了所设计方案的合理性,并绘制了电子样机模型,给出了详细设计参数。
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