高速共軸式直升機總體方案設(shè)計及操縱機構(gòu)力學(xué)分析.pdf

1、直升機是指具有垂直起降、懸停、低空等飛行能力的旋翼飛行器。直升機因其獨特的飛行性能在軍事和民用領(lǐng)域得到了廣泛的使用。由于旋翼槳葉存在激波和失速現(xiàn)象,迫使直升機的速度和航程都低于固定翼飛行器,但是由于在實際應(yīng)用中,飛行器易受到起降場地的限制,使得直升機的作用不能被其他飛行器替代,因此直升機一直是飛行器愛好者研究的對象;同時使用直升機可以很好的將海陸空聯(lián)系起來增強國防力量,因此,從軍事應(yīng)用上來說,研制高機動性、高速度和長航程的直升機也極為重

2、要;還有由于直升機應(yīng)用領(lǐng)域需要拓展,使得高機動性、高速度和長航程的直升機有著迫切的需求。根據(jù)高速直升機的應(yīng)用需求、研制的重要性和迫切性,本文提出了共軸式主旋翼加裝推進螺旋槳布局的復(fù)合式高速共軸式直升機,并對其進行了一定的研究。
　　本文首先根據(jù)設(shè)計目標和應(yīng)用需求,制定了高速共軸式直升機的使用性能指標,并參考國內(nèi)外高速直升機和共軸式直升機的參數(shù),借助直升機設(shè)計理論,確定了高速共軸式直升機的總體參數(shù),同時根據(jù)高速共軸式直升機的發(fā)動機的

3、技術(shù)需求和市場供給情況,完成了發(fā)動機的選型,為直升機的進一步設(shè)計奠定了一定的基礎(chǔ);然后采用模塊化設(shè)計方法,運用機械設(shè)計理論,依據(jù)發(fā)動機接口和直升機總體參數(shù)詳細設(shè)計了主旋翼減速器和操縱機構(gòu)、推進螺旋槳的動力電機和推進系統(tǒng)減速器,完成了高速共軸式直升機的傳動系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)零部件的設(shè)計。
　　在上述工作的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計的主旋翼操縱機構(gòu)的工作原理,對主旋翼操縱機構(gòu)受力情況進行了分析,并基于實驗樣機基本尺寸,在MATLAB環(huán)境下,對自動傾

4、斜器處于極限位置時的主旋翼操縱機構(gòu)受力進行了離散化分析,用有限元分析軟件對其主要零部件進行了仿真分析,為直升機的進一步優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ);同時根據(jù)主旋翼操縱機構(gòu)的工作機理、零部件結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)代傳感器的發(fā)展應(yīng)用情況,制定了槳距角、變距拉桿受力、旋翼轉(zhuǎn)速及方位角等測量方案,并根據(jù)傳感器的使用要求、設(shè)計了相關(guān)的硬件電路,此外,還根據(jù)使用要求對傳感器的信號進行了解調(diào),使其轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,而且基于目前所具備的實驗條件,對硬件電路進行了實驗驗證,確保了