基于壓電堆的智能旋翼高效驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計分析與試驗研究.pdf

1、智能旋翼技術(shù)是目前直升機界的研究熱點。智能旋翼在直升機的減振降噪等方面具有很大的潛能。本文對智能旋翼的研究主要是面向真實翼型的主動后緣襟翼智能旋翼驅(qū)動器模型設(shè)計和試驗研究。 主動后緣附翼控制是一種較新的旋翼減振系統(tǒng)，它通過控制后緣附翼的偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)槳葉的氣動載荷，實現(xiàn)對機體激振力主要諧波分量的主動抵消。同其它智能旋翼方案一樣，驅(qū)動機構(gòu)是設(shè)計的難點和關(guān)鍵。本文首先對壓電智能材料進行研究，根據(jù)壓電陶瓷的特點，采用電學并聯(lián)、力學串聯(lián)的設(shè)

2、計模式，提出一種壓電堆主動驅(qū)動部件，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)三角形放大原理，設(shè)計了推挽式雙X 放大機構(gòu)，并將壓電堆主動件應用于推挽式雙X 機構(gòu)，形成了推挽式雙X驅(qū)動器。 對于推挽式雙X 驅(qū)動器，初步分析了其靜態(tài)和動態(tài)力學性能，建立相應的動力學方程，從理論上求證了推挽式雙X 驅(qū)動器能夠提供雙向的作用力和位移輸出。進而研究旋翼動力學模型，將推挽式雙X 驅(qū)動器模型作為后緣附翼的一種驅(qū)動機構(gòu)，分析旋翼的氣動性能，仿真運算結(jié)果表明，后緣附翼智能槳

3、葉在各方面的性能都有顯著的提高。 對推挽式雙X 驅(qū)動器進行了原理性試驗研究，測試推挽式雙X 驅(qū)動器的靜態(tài)和動態(tài)輸出，檢驗設(shè)計方案的合理性。首先對壓電堆進行試驗，驗證壓電材料的性能參數(shù)；再對推挽式雙X 驅(qū)動器施加不同的靜電壓驅(qū)動它，驗證作動器的驅(qū)動能力，最后對推挽式雙X 驅(qū)動器輸入不同頻率的電壓驅(qū)動，測量該驅(qū)動機構(gòu)的動態(tài)特性，試驗均采用激光測試儀測量推挽式雙X 驅(qū)動器的輸出特性。將試驗結(jié)果與理論計算結(jié)果相比較，試驗取得了令人滿意的