資源描述：
《傾轉(zhuǎn)旋翼飛機建模與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、第27卷第4期航空學報Vol27No42006年7月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAJuly2006文章編號:10006893(2006)04058404傾轉(zhuǎn)旋翼飛機建模與仿真11121楊喜立,朱紀洪,黃興李,胡春華,孫增圻(1.清華大學計算機系智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點試驗室,北京100084)(2.清華大學航天航空學院,北京100084)ModelingandSimulationforTiltrotorAirplaneYANGXili,ZHUJihong,HUANGX
2、ingli,HUChunhua,SUNZengqi(1.StateKeyLaboratoryofIntelligentTechnologyandSystems,DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)(2.AerospaceandAeronauticsSchool,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)摘要:傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的旋翼既要充當直升機飛行模態(tài)的旋翼,又要充當固定翼飛行模
3、態(tài)的螺旋槳。為了研究傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的控制問題,建立了傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的數(shù)學模型。其中旋翼模型采用改進了的葉元法,旋翼誘導速度計算采用改進了的動量法。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下進行了仿真,并給出了仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明模型可反映傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的基本特性,可對飛行控制系統(tǒng)設計提供幫助。關(guān)鍵詞:傾轉(zhuǎn)旋翼;葉元法;動量法;萬向節(jié)旋翼中圖分類號:V212.4文獻標識碼:AAbstract:Therotoroftiltrotoraircraftactsascommonrotorinhelicoptermodeaswellaspropellerin
4、fixedwingairplanemode.Inordertoresearchtheflightcontrolmethodfortiltrotorairplane,amathematicsmodelisdevelopedinthispaper.Inthemodel,themodifiedbladeelementanalysistheoryisusedtomodeltherotor,andthemodifiedmomentumtheoryisusedtocalculatetheinducedvelocity.Thesimulationisper
5、formedwithMatlab/Simulinkandtheresultshowsthatthemodelcontainsthebasicpropertiesoftiltrotor.Keywords:tiltrotor;bladeelementanalysistheory;momentumtheory;gimballedrotor傾轉(zhuǎn)旋翼飛機是介于直升機和固定翼飛機之間的新型飛機。隨著機翼兩端短艙和旋翼系統(tǒng)的傾轉(zhuǎn),它既可以像直升機一樣垂直起降,又可以像固定翼飛機一樣飛行。在中國,對傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的研究剛剛開始起步,還鮮見關(guān)于傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的專
6、業(yè)文獻。本文圖1機翼受下洗流影響的分布Fig1Airfoilinfluencedbyslipstream給出傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的數(shù)學模型。仿真結(jié)果表明,模型反映傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的基本特性。然后可得不受下洗流影響的機翼面積SWfs.1機體、機翼及平尾空氣動力設機翼空氣動力中心W在機體坐標系中的傾轉(zhuǎn)旋翼機機體和平尾的空氣動力計算和普通位置為W=-lWi-hWk,可求出自由流作用下的固定翼飛機相似,本文不做介紹,詳情見文獻[1]。機翼空氣動力中心速度為傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的機翼受旋翼下洗流影響較VWfs=(u-qhW)i+(w+qlW)k大,且和短艙角n的大
7、小有關(guān)。圖1表示機翼受進而可求出自由流下的攻角和動壓頭。下洗流影響的分布。下洗流作用下的機翼空氣動力中心速度為[1]可根據(jù)如下經(jīng)驗公式估計受旋翼下洗流影響VWss=(u-qhW+vicosn)i+(w+qlW-visinn)k的機翼面積,其中a,b為經(jīng)驗系數(shù);R為旋翼半徑;c進而可求出下洗流作用下的攻角和動壓頭。為機翼平均氣動弦長;u為機體坐標系x軸速度。計算兩部分機翼面積產(chǎn)生的空氣動力和力矩umax-uSWss=2Rc[sin(an)+cos(bn)]并相加,可得總的機翼氣動力和力矩。umax2旋翼空氣動力收稿日期:20050223;修
8、訂日期:20060213基金項目:國防科技重點實驗室基金、清華大學基礎研究基金(JC2003029)資助項目傾轉(zhuǎn)旋翼飛機的2副旋翼分別位于機體兩
