横列式刚性旋翼直升机飞行动力学研究

摘要

本文飞行动力学建模对象是一种新型横列式刚性旋翼直升机，该横列式直升机具有新的旋翼操纵方式和旋翼桨毂构型，与常规单旋翼带尾桨直升机操纵方式和桨毂构型相比更为简单。
　　横列式直升机的两副旋翼对称布置在机身两侧翼端。横列式的构型，新的旋翼操纵方式和旋翼桨毂构型都使得该直升机在操纵方式上有其自身的特点。本文对新型横列式直升机操纵方式进行了阐述，并与常规单旋翼带尾桨直升机、纵列式直升机和倾转旋翼机进行了对比分析，建立了新型直升机的飞行动力学数学模型并在matlab进行了编程。该模型气动计算模块包括左右旋翼，平尾、垂尾、机翼和机身。在本文中，旋翼气动力计算采用了叶素法，诱导速度模型采用了pitts-peter非均匀动力入流模型，并考虑了旋翼尾迹对机翼的影响。本文首先利用该模型对XV-15倾转旋翼机进行了配平、操纵性和稳定性计算，并与参考文献数据进行了对比，验证了本文所建模型的正确性。在此基础上，对新型横列式直升机进行了计算和分析，得到了一些很有意义的结果，对新型横列式直升机的研究起到了很好的支撑作用。

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第一章 绪 论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3横列式直升机综述

1.4本文研究内容

第二章 横列式直升机飞行动力学建模

2.1引言

2.2坐标系建立

2.3横列式直升机操纵特点

2.4机体运动方程

2.5机体各部分气动力

2.6旋翼气动力模型

2.7本章小结

第三章 横列式直升机配平与模型验证

3.1引言

3.2横列式直升机配平方法

3.3操纵方式设计

3.4飞行动力学配平模型验证

3.5横列式直升机配平与分析

3.6本章小结

第四章 横列式直升机稳定性和操纵性计算

4.1引言

4.2飞行动力学方程线化

4.3稳定性求解和分析方法

4.4操纵性求解和分析方法

4.5稳定性和操纵性计算模型验证

4.6横列式直升机稳定性和操纵性分析

4.7本章小结

第五章 总结与展望

5.1总结

5.2进一步工作和展望

参考文献

致谢

在读硕士期间发表论文

附录 I 横列式直升机基本参数

附录 II XV-15 基本参数