碟形环翼飞行器飞行力学特性分析

摘要

碟形环翼飞行器是一种结合了垂直起降和高速前飞能力的新构型旋翼飞行器，由共轴双旋翼、环翼、涵道推力风扇、起落架和控制系统组成。本论文对该碟形环翼飞行器的飞行力学特性进行了分析。
　　首先，建立该飞行器的飞行动力学模型。基于叶素理论建立了旋翼的非线性气动力数学模型；结合前期研究成果，利用CFD计算和风洞试验得到的数据建立碟形环翼的气动力模型；利用经验公式建立涵道推力风扇、起落架和控制系统等的气动力模型。最后将各个部件的气动模型进行综合，建立起全机的飞行动力学模型。
　　其次，对该飞行器的特殊飞行模式进行分析。该飞行器的飞行状态分为直升机模式、过渡飞行模式和稳定自转飞行模式。分析旋翼稳定自转的影响因素和气动优势，并将旋翼稳定自转状态引入飞行过程，得出飞行器在不同飞行模式下的操纵策略。
　　之后，计算飞行器在不同飞行模式下的飞行性能。
　　最后根据理论模型编写计算各个气动部件力和力矩的模块程序，并在MATLAB/simulink环境下搭建仿真模型。对该飞行器进行配平计算,并分析该飞行器的操稳特性。

目录

声明

注释表

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2国内外研究发展及现状

1.3本文的研究思路与章节安排

第二章 碟形环翼飞行器飞行动力学建模

2.1引言

2.2碟形环翼飞行器模型简介

2.3坐标系定义

2.4旋翼气动力模型

2.5环翼气动力模型

2.6其它部件气动力模型

2.7本章小结

第三章 碟形环翼飞行器的飞行模式

3.1引言

3.2将旋翼稳定自转引入飞行过程的设计

3.3不同飞行状态的操纵策略

3.4本章小结

第四章 碟形环翼飞行器飞行性能计算

4.1引言

4.2悬停性能计算

4.3直升机模式前飞性能计算

4.4自转飞行模式性能计算

4.5本章小结

第五章 碟形环翼飞行器的配平与操稳特性分析

5.1引言

5.2全机运动方程

5.3配平计算

5.4稳定性分析

5.5操纵响应特性

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1主要工作总结

6.2后续工作展望

参考文献

致谢

在学校期间的研究成果及发表的学术论文