短舱外伸小翼对倾转旋翼机回转颤振抑制规律研究
发布时间：2021-03-29 03:59
倾转旋翼机的回转颤振是旋翼挥舞产生的旋转平面内气动力与弹性机翼的弯曲和扭转发生耦合的振动发散现象,是限制倾转旋翼机最大飞行速度的主要原因之一。后期为提高回转颤振边界,提升最大飞行速度,V22机翼采用厚翼型加小展弦比的设计方案,利用提高机翼刚度的方法弱化倾转旋翼与机翼之间气动弹性耦合以达到提高前飞回转颤振临界速度的目的。V22为提高回转颤振临界速度而牺牲了巡航效率并付出了较大的结构重量代价。本文基于Hamilton原理,利用弹性机翼有限元模型,充分考虑外伸小翼气动力、惯性力和阻尼对系统的贡献,建立了倾转旋翼/短舱/外伸小翼/主机翼气动弹性耦合分析模型。通过回转颤振稳定性分析,预估分析模型的回转颤振临界速度和边界速度。同时,利用CFD软件对旋翼/外伸小翼之间的空气介质流动机理进行深入细致研究,为外伸小翼设计给出理论依据和指导。由于对称模态的回转颤振现象先于反对称模态出现,故本文设计了半展机翼的风洞实验缩比模型。通过对机翼大梁进行特殊设计,使机翼扭转刚度较低的同时保证机翼的垂向刚度和挠度,使其可在较低风速情况下实现回转颤振。利用3D打印技术设计制造不同几何参数的短舱外伸小翼,结合风洞试验,开...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
XV-15倾转旋翼机为了同时满足三军需求，1983年4月，美国Bell和Boeing公司联合开展XV-22鱼鹰倾转
1983 年 4 月，美国 Bell 和 Boeing 公司联合开图 1.2 所示，1989 年成功试飞，6 架原型机在试飞过程中面临下马的危险。后来经多方调查结果表明，事故均因人为5 年，V-22 鱼鹰开始进入部队服役。V-22 鱼鹰的两侧发动在未出现故障情况下相互独立，发动机分别驱动各自的旋动机故障，任意一台发动机可以同时驱动两侧的旋翼实现身顶部的启动装置通过半轴分别驱动两侧的发动机和旋翼也有类似的应用。V-22 机翼可绕机翼根部旋转，旋翼桨叶可对舰载空间极为有利，便于鱼鹰在海军推广和应用。-22 鱼鹰在气动问题方面存在涡环问题、多部件气动干扰问制问题，在动力学方面存在大速度前飞时回转颤振问题以现象等问题。V-22 研制装备至今，虽发生过多起重大安全系统的复杂性和执行远高于常规直升机或固定翼飞机的任致，倾转旋翼技术自身并无颠覆性问题，在使用过程中所
V-280首飞悬停试飞现场
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾转旋翼气动优化设计[J]. 薛立鹏,张呈林. 空气动力学学报. 2011(04)
[2]前飞状态倾转旋翼机气弹稳定性建模[J]. 薛立鹏,张呈林. 航空动力学报. 2009(02)
[3]倾转旋翼飞行器的操纵策略和配平方法[J]. 曹芸芸,陈仁良. 南京航空航天大学学报. 2009(01)
[4]倾转旋翼/机翼耦合系统过渡状态气弹动力学试验研究[J]. 董凌华,杨卫东,张呈林. 振动工程学报. 2008(05)
[5]倾转旋翼过渡状态的尾迹及气动力特性计算与分析[J]. 李春华,徐国华. 应用力学学报. 2008(03)
[6]倾转旋翼航空器建模方法研究[J]. 周文雅,李立涛,杨涤. 飞行力学. 2008(03)
[7]倾转旋翼飞行器飞行力学模型研究[J]. 宋彦国,王焕瑾,沙虹伟,徐敏. 空气动力学学报. 2008(02)
[8]倾转旋翼机旋翼对机翼气动干扰的建模及分析[J]. 李春华,徐国华. 空气动力学学报. 2008(02)
[9]新型倾转旋翼机气动弹性稳定性分析模型[J]. 胡国才. 海军航空工程学院学报. 2006(06)
[10]直升机模式下倾转旋翼机多体气弹动力稳定性分析(英文)[J]. 董凌华,杨卫东,夏品奇. Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2006(03)
博士论文
[1]采用摆振柔软式旋翼的倾转旋翼机动力学研究[D]. 侯鹏.南京航空航天大学 2013
[2]倾转旋翼/机翼气弹耦合动力学研究[D]. 董凌华.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]带机身运动全展倾转旋翼机前飞气弹稳定性参数影响分析[D]. 吕伟.南京航空航天大学 2013
[2]基于LQR方法的倾转旋翼机气弹稳定性控制仿真分析[D]. 付饶.南京航空航天大学 2013
[3]计入倾转铰刚度特性的倾转旋翼机气弹稳定性分析[D]. 于嗣佳.南京航空航天大学 2013
[4]摆振柔软倾转旋翼/机翼气弹耦合稳定性分析[D]. 周涛.南京航空航天大学 2012
[5]倾转旋翼机气弹剪裁稳定性参数影响分析[D]. 杨自鹏.南京航空航天大学 2012
本文编号：3106859
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
XV-15倾转旋翼机为了同时满足三军需求，1983年4月，美国Bell和Boeing公司联合开展XV-22鱼鹰倾转
1983 年 4 月，美国 Bell 和 Boeing 公司联合开图 1.2 所示，1989 年成功试飞，6 架原型机在试飞过程中面临下马的危险。后来经多方调查结果表明，事故均因人为5 年，V-22 鱼鹰开始进入部队服役。V-22 鱼鹰的两侧发动在未出现故障情况下相互独立，发动机分别驱动各自的旋动机故障，任意一台发动机可以同时驱动两侧的旋翼实现身顶部的启动装置通过半轴分别驱动两侧的发动机和旋翼也有类似的应用。V-22 机翼可绕机翼根部旋转，旋翼桨叶可对舰载空间极为有利，便于鱼鹰在海军推广和应用。-22 鱼鹰在气动问题方面存在涡环问题、多部件气动干扰问制问题，在动力学方面存在大速度前飞时回转颤振问题以现象等问题。V-22 研制装备至今，虽发生过多起重大安全系统的复杂性和执行远高于常规直升机或固定翼飞机的任致，倾转旋翼技术自身并无颠覆性问题，在使用过程中所
V-280首飞悬停试飞现场
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾转旋翼气动优化设计[J]. 薛立鹏,张呈林. 空气动力学学报. 2011(04)
[2]前飞状态倾转旋翼机气弹稳定性建模[J]. 薛立鹏,张呈林. 航空动力学报. 2009(02)
[3]倾转旋翼飞行器的操纵策略和配平方法[J]. 曹芸芸,陈仁良. 南京航空航天大学学报. 2009(01)
[4]倾转旋翼/机翼耦合系统过渡状态气弹动力学试验研究[J]. 董凌华,杨卫东,张呈林. 振动工程学报. 2008(05)
[5]倾转旋翼过渡状态的尾迹及气动力特性计算与分析[J]. 李春华,徐国华. 应用力学学报. 2008(03)
[6]倾转旋翼航空器建模方法研究[J]. 周文雅,李立涛,杨涤. 飞行力学. 2008(03)
[7]倾转旋翼飞行器飞行力学模型研究[J]. 宋彦国,王焕瑾,沙虹伟,徐敏. 空气动力学学报. 2008(02)
[8]倾转旋翼机旋翼对机翼气动干扰的建模及分析[J]. 李春华,徐国华. 空气动力学学报. 2008(02)
[9]新型倾转旋翼机气动弹性稳定性分析模型[J]. 胡国才. 海军航空工程学院学报. 2006(06)
[10]直升机模式下倾转旋翼机多体气弹动力稳定性分析(英文)[J]. 董凌华,杨卫东,夏品奇. Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2006(03)
博士论文
[1]采用摆振柔软式旋翼的倾转旋翼机动力学研究[D]. 侯鹏.南京航空航天大学 2013
[2]倾转旋翼/机翼气弹耦合动力学研究[D]. 董凌华.南京航空航天大学 2011
硕士论文
[1]带机身运动全展倾转旋翼机前飞气弹稳定性参数影响分析[D]. 吕伟.南京航空航天大学 2013
[2]基于LQR方法的倾转旋翼机气弹稳定性控制仿真分析[D]. 付饶.南京航空航天大学 2013
[3]计入倾转铰刚度特性的倾转旋翼机气弹稳定性分析[D]. 于嗣佳.南京航空航天大学 2013
[4]摆振柔软倾转旋翼/机翼气弹耦合稳定性分析[D]. 周涛.南京航空航天大学 2012
[5]倾转旋翼机气弹剪裁稳定性参数影响分析[D]. 杨自鹏.南京航空航天大学 2012
本文编号：3106859
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