舰载直升机助降着舰动力学特性研究

发布时间：2020-06-19 15:05

【摘要】：目前,有关舰载直升机舰面动力学问题的研究大多集中在对于舰面起飞阶段的旋翼/机体耦合系统的动力学稳定性方面,而针对事故率更高的舰面降落阶段的动力学稳定性研究则较少,更加缺乏对于助降装置作用下的舰载直升机着舰动力学稳定性的研究。研究舰载直升机助降着舰动力学特性,对进一步提高高海况条件下直升机着舰安全性具有重要的理论意义和工程应用价值。本文考虑舰载直升机的实际应用场景,首先利用随机海浪功率谱密度函数建立随机海浪波模型,并结合Conolly理论建立舰船甲板横摇、纵摇和垂荡运动模型,搭建贴近真实海浪作用下的舰船甲板运动模型。然后依据推广到非保守系统的Hamilton原理和多体动力学建模方法,搭建了包括助降装置在内的直升机旋翼-机体耦合系统动力学模型,并结合不同海况、不同航速、不同浪向角情况下的甲板运动规律设置适当工况,采用状态空间特征值法和4阶Runge-Kutta法对舰载直升机着舰动力学特性进行数值仿真分析。最后利用仿真软件搭建直升机旋翼、机体、起落架和助降装置的多刚体系统仿真模型以及起落架缓冲器模型,并在舰载直升机虚拟着舰试验的基础上进行不同助降装置参与下的直升机着舰动力学联合仿真试验,重点研究不同助降装置作用下的旋翼/机体耦合系统动力学稳定性,对比分析不同助降装置的有效性和适用范围。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V271.492
【图文】：

南京航空航天大学硕士学位论文第二章 舰船甲板运动的建模与仿真分析视为充分发展的海浪，建立由多个单元规则波线性叠加而成的随浪的扰动，船体产生摇荡运动，如图 2.1 所示，这种摇荡运动，分别称为横摇，纵摇，首摇，和纵荡，横荡，垂荡。本章针学稳定性影响较大的舰船运动自由度，通过运动学分析建立基模型。然后将波浪扰动作为模型的输入，甲板运动作为模型的体参数（海况、航速、浪向角等）来模拟不同情况下的甲板运。

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本文编号：2720957