直升机的发展史在很大程度上,可以说是和动力学问题斗争的历史。在传统构型直升机中,旋翼是主要的升力面、推力面和操纵面。在恒定转速的情况下,随着飞行速度的增加,旋翼工作环境加速恶化,阻力问题、失速问题、振动问题以及噪声问题等随之而来,这些问题成为直升机飞行速度不能进一步提高的重大障碍。本论文以X3高速构型为对象,研究其在高速飞行,大速度,中等速度及小速度等典型飞行状态的动力学特征,并与单旋翼带尾桨构型直升机进行对比,本研究对X3高速构型直升机研制具有较好的理论以及工程实用价值。主要研究内容包括:首先,对SA349直升机进行了X3化的高速构型设计,提出了SA349/X3复合高速构型直升机概念方案;阐述了SA349/X3复合高速构型直升机的操纵原理,对其设定了三种不同的飞行模式,根据SA349/X3复合高速构型的操纵特点,设计了不同飞行速度状态下的操纵策略。其次,开展了X3高速构型直升机全机动力学模型研究,采用CAMRAD II软件进行了全机动力学“积木式”模型建模,建立了机翼、平尾垂尾、机身以及螺旋桨的气动力模型,搭建了SA349/X3复合高速构型直升机的旋翼/螺旋桨/机体耦合的动力学模型;发展了基于CAMRAD II的配平与求解策略和流程,并采用模态位移法和力积分法进行主旋翼桨叶结构振动载荷的计算。最后,对复合高速构型以及常规构型直升机进行了动力学综合分析,并对飞行性能与动力学特征进行了对比分析。比较了两种构型在不同模式、不同速度状态下的配平结果,得到了主旋翼和螺旋桨功率性能与全机功率需求的不同特征;论文分析了主旋翼的气动载荷与结构振动载荷,对两种构型的桨毂载荷、桨根载荷以及桨叶剖面载荷;也给出了不同飞行速度下的旋翼稳定性特征。