硬式飞艇稳定性研究

发布时间：2021-04-26 05:19

　　飞艇在实际的飞行过程中,遇到扰动问题是不可避免的。假设飞艇在初始飞行时处于平衡状态,受到扰动后初始平衡状态会被破坏,通过对飞艇的操纵使其达到一个新的平衡状态,这中间过程的研究对于飞艇的稳定性有着重要的意义。本文以硬式飞艇为研究对象,在飞艇动力学建模方法的基础上,建立了飞艇的六自由度动力学模型。为了研究飞行过程中扰动对飞艇飞行的稳定性影响,将扰动分为飞艇自身发动机功率的改变和舵面偏角的改变所引起的扰动（机动工况）和外界风场所引起的随机不确定性扰动（突风工况）,建立飞艇在受到扰动前后的非线性平衡方程组,编写程序对飞艇飞行状态进行配平计算。加入扰动后,根据计算得到的配平状态改变飞艇发动机功率和舵面偏角,使飞艇重新达到一个新的平衡状态。两个平衡状态中间的运动过程通过编写程序仿真计算得到飞艇在机动工况下的艇体加速度时间历程曲线和突风工况下的载荷时间曲线以此来分析飞艇的运动稳定性能,对工程人员研究飞艇实际飞行过程中的运动稳定性具有一定的指导意义。通过编写程序结合飞艇的动力学方程分别对飞艇机动工况和突风工况下的运动稳定性进行了研究计算,获得以下主要结论:（1）飞艇在不同的机动工况下,从初始平衡状态到... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 飞艇国内外研究现状
        1.2.1 飞艇的研制发展现状
        1.2.2 飞艇的动力学建模研究现状
    1.3 本文主要内容
第二章 飞艇动力学模型建立与分析
    2.1 引言
    2.2 硬式飞艇的总体布局介绍
    2.3 空间运动坐标系和运动参数定义
        2.3.1 坐标系定义
        2.3.2 运动参数定义
    2.4 运动方程推导
        2.4.1 作用在飞艇上的力和力矩
        2.4.2 运动学方程
        2.4.3 动力学方程
    2.5 程序编写流程图
    2.6 本章小结
第三章 飞艇机动工况运动配平方法研究
    3.1 引言
    3.2 机动工况飞艇受力分析
    3.3 牛顿迭代法
        3.3.1 牛顿迭代公式
        3.3.2 非线性方程组
    3.4 机动工况配平结果
    3.5 本章小结
第四章 飞艇机动工况运动稳定性研究
    4.1 引言
    4.2 飞艇主要计算参数
    4.3 不同机动工况稳定性分析
    4.4 相同机动工况稳定性影响因素
    4.5 本章小结
第五章 飞艇突风工况运动稳定性研究
    5.1 引言
    5.2 突风模型定义
    5.3 飞艇突风工况计算结果
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 下一步工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文
附录 飞艇机动工况和突风工况计算主程序



本文编号：3160806