直升机旋翼/发动机一体化建模研究

论文摘要

随着新一代直升机的各种性能不断提高,对直升机机动性的要求越来越高,直升机各子系统的复杂程度大大增加,子系统间的耦合作用也大大加强,传统的将各子系统分开独立设计的方法已不能满足要求,解决办法是采用一体化设计方法。发动机从动力涡轮输出功率,经过传动机构带动旋翼等直升机部件。旋翼既是发动机的负载,又是使直升机产生升力的重要部件,可见直升机旋翼/发动机对整个直升机性能的影响至关重要。本文建立了直升机旋翼/发动机一体化仿真模型。首先,根据叶素理论建立了直升机旋翼的准定常、非线性气动力数学模型。然后,采用部件法,建立了涡轴发动机数学模型,并利用小扰动原理,建立该型发动机线性的状态空间模型。最后,建立了直升机旋翼/发动机一体化仿真模型。为了检验直升机旋翼/发动机一体化仿真模型的可信度,本文将理论计算结果与国外试飞实测结果进行了对比,结果表明本文的直升机旋翼/发动机一体化仿真模型合理可信。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景及国内外研究现状
• 1.3 论文研究内容
• 第二章 旋翼模型
• 2.1 引言
• 2.2 旋翼模型数学方程
• 2.2.1 旋翼速度和加速度
• 2.2.2 桨叶翼型迎角
• 2.2.3 桨叶剖面气动力
• 2.2.4 桨叶非定常挥舞运动
• 2.2.5 旋翼桨叶载荷
• 2.3 旋翼配平
• 2.4 本章小结
• 第三章 发动机模型
• 3.1 引言
• 3.2 T-700 涡轴发动机简介
• 3.3 部件法建模概述
• 3.4 发动机数学模型
• 3.4.1 大气条件
• 3.4.2 进气道
• 3.4.3 压气机
• 3.4.4 燃烧室
• 3.4.5 燃气发生器涡轮
• 3.4.6 动力涡轮
• 3.4.7 尾喷管
• 3.4.8 其它方程
• 3.5 发动机配平
• 3.6 发动机线性模型
• 3.7 发动机动态响应
• 3.8 本章小结
• 第四章 旋翼/发动机一体化模型
• 4.1 引言
• 4.2 主减速器模型
• 4.3 燃油调节系统模型
• 4.4 旋翼/发动机一体化模型
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 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