电动直升机概念设计与分析

根据当前电池与电动机特性分别建立适合电动直升机的能源与动力系统数学模型,提出满足电动直升机的3种能源方案,构建出一套适合电动直升机概念设计的总体参数选择与优化方法,并结合任务剖面需求对采用3种能源方案的电动直升机展开总体参数的选择与敏感性分析。受当前电池技术水平发展,电动直升机的久航性能与燃油动力直升机相比有较大差距。通过参数敏感性分析方法得出,电动直升机具有与燃油直升机不同的设计特征,电动直升机应结合动力及能源系统特征进行针对性设计。     

基于直升机/发动机非线性综合仿真模型的ALQR控制器设计

构建了UH-60A直升机六自由度非定常、非线性气动力模型以及完整的直升机/涡轴发动机非线性综合仿真模型。使用增广LQR方法设计了直升机飞行控制器,包线内大量仿真结果及与 控制器效果的对比表明该控制器解耦性能、指令跟踪性能优越,鲁棒性强。此外,该控制器设计过程简单和调参方便。借助上述综合仿真模型研究了发动机闭环系统与直升机的功率匹配关系,数字仿真表明,发动机能够满足直升机机常规飞行任务下的功率需求,功率涡轮转速下垂量满足直升机飞行操纵品质规范（ADS-33E）的要求。     

面向云服务的直升机航电系统架构研究

为满足复杂环境下多样化任务需求，直升机正在向网络化、体系化和智能化发展，对航电系统的开放性和跨平台互操作能力提出了更高要求。本文分析了直升机航电系统服务化发展需求，提出了面向云服务的直升机航电系统架构，并探讨了云服务管理、资源云化与共享管理等技术，通过统一标准接口提升系统软硬件可组合及可扩展能力。     

黑鹰直升机旋翼桨叶防/除冰系统研究

旋翼系统是直升机的关键动部件之一,旋翼桨叶结冰会降低直升机性能,危及飞行安全。为了使直升机具备全天候飞行能力,有必要在直升机上安装旋翼桨叶防/除冰系统。黑鹰直升机上装备的电热防除冰系统是美国西科斯基公司最早开发的比较成功的一款旋翼防/除冰系统。详细介绍黑鹰直升机旋翼防/除冰系统的发展历程和设计特点,对比了UH-60A和UH-60M直升机上防/除冰系统的异同。     

模型直升机自主返回系统的设计与实现

设计了一架具有自主返回模块和增稳模块的模型直升机。该直升机硬件电路以C8051F020单片机作为机载部分控制器,使用MEMS陀螺仪和MEMS~JI速度计测量姿态信息,运用无线收发模块实现和地面站的通信。文章介绍了模型直升机系统的软件流程和实现,用系统辨识法分通道建立了直升机模型,设计了直升机的增稳控制模块。设计的模型直升机可完成悬停、返回、着陆等简单的自主飞行任务,为后续舰载小型模型直升机自主起降开发与验证平台的研制奠定了基础。     

基于直升机/发动机非线性综合仿真模型的增广LQR控制器设计

构建了UH-60A直升机六自由度非定常、非线性气动力模型以及完整的直升机/涡轴发动机非线性综合仿真模型.使用增广LQR方法设计了直升机飞行控制器,包线内大量仿真结果及与H_∞控制器效果的对比表明该控制器解耦性能、指令跟踪性能优越,鲁棒性强.此外,该控制器设计过程简单和调参方便.借助上述综合仿真模型研究了发动机闭环系统与直升机的功率匹配关系,数字仿真表明:发动机能够满足直升机机常规飞行任务下的功率需求,功率涡轮转速下垂量满足直升机飞行操纵品质规范(ADS-33E)的要求.      

搜索营救直升机能力需求分析

搜索营救直升机在现代战争中有独特作用,其技术发展受到各军事强国的重视.本文分析了搜索营救过程拟定救援计划、搜索定位、实施营救、医疗后送的实施方法和要求,系统梳理了搜索营救直升机任务系统组成及其能力需求,总结了国外搜救直升机的发展路径和方向以及技术和管理方面的经验,并根据我国搜索营救直升机研制和使用现状,从国产搜救直升机...     

基于集成研发平台的直升机概念设计系统研究

直升机概念设计模式的转变使传统直升机概念设计工具无法满足现代直升机概念设计的业务要求。通过对现有直升机概念设计模式的研究和概念设计工具发展规律的分析,提炼出当今直升机概念设计对设计工具的具体需求。同时,在此基础上,以集成研发平台(SYSWARE-TDE/IDE和EDM)为框架,设计了支持直升机概念阶段的多学科优化设计系统。分析了该系统的应用场景,提出了该系统关键技术的解决途径,给出了后续研究工作的建议。     

反潜直升机吊放声纳缆位稳定控制需求分析

针对反潜直升机飞行控制系统吊放声纳缆位稳定需求,分析了吊放声纳的声纳井设计和电缆绞车对缆位的约束及对稳定性的影响。以某型反潜直升机缆位控制设计为例,充分考虑绞车安装角度和位置、缆位控制范围及防电缆碰壁等因素,完成绞车的机上安装设计。最后通过实际试飞数据分析,给出了声纳电缆绞车安装设计中应遵循的基本原则,提出了实现声纳缆位稳定控制功能中对缆位动态范围参数的基本要求。     

地震医学救援救护直升机的优化配置研究

根据地震灾害伤员伤类伤情特点,研究地震灾害伤情伤类发生规律,并以此为依据,采用模拟的方法,以地震灾害医学救援过程中帐篷医院救治转运伤病员为例,研究地震灾害伤病员在帐篷医院内的流动过程,并最终通过救护直升机采用空运方式直接后送至区域救援中心接受专科救治。通过救护直升机的数量配置考察帐篷医院的后送效率,并最终提出救护直升机数量优化配置方案,为批量空运后送伤病员定量论证提供依据。     

直升机螺旋模态试飞方法研究

螺旋模态是直升机前飞状态下的固有模态,是直升机设计定型试飞中必须进行评定的科目,目前对该模态的评定已有相应的试飞方法。随着直升机飞控系统的不断升级和提高、飞行员操纵习惯的改变以及所执行任务的不同等情况,现有试飞方法已不能满足对直升机螺旋模态特性的评定。通过研究直升机的使用背景,针对不同飞控系统、飞行员操纵习惯以及飞行员执行的任务科目,给出了一种全新的试飞评定方法。     

基于模型的直升机需求工程与系统工程等

直升机作为航空产品的重要分支,研制的复杂程度越来越高。目前直升机产品研制的需求管理采用基于文档的系统工程,存在需求开发的可控性不高、基线不明确、版本较混乱;缺乏对需求的跟踪支持及多角度需求分析,使需求开发与管理相对僵化等问题。因此,迫切需要有一套方法和工具来建立和维护需求与设计、测试与验证之间的跟踪关系,以保持直升机研制从用户需求、系统需求到产品设计和开发等各阶段需求的一致性。基于模型的直升机需求工程所采用的模型化表达,比文档更精确、严谨,并且可以执行和验证。     

可拆爆四旋翼无人直升机的设计研究

研究了一种无人操作的四旋翼无人直升机,可以帮助拆除爆炸装置或者使用机械手臂抓取地面物体。对其结构和优点做了介绍,并对四旋翼无人直升设计以及装配、材料、安装的关键技术进行了分析。随着航空事业的不断发展,四旋翼无人直升机将能够更好地满足军事和民用的应用需求。     

S-70B“海鹰”舰载直升机的最新改型

最近，美国西科斯基飞机公司推出了“海鹰”直升机的最新改型S-70B，其主要改进在于采用了全新的玻璃驾驶舱和任务系统，着重增强了舰载直升机的反潜和反水面舰艇双重作战能力，以满足世界各国海军在新时期对舰载直升机的最新需求。     

基于人在回路的直升机着舰控制律设计与仿真

有人直升机精确着舰是亟待解决的一项技术难题.面向着舰任务需求,本文构建了人机一体式仿真模型,选取典型着舰任务科目基元(MTE).人机仿真模型包括驾驶员模型、直升机飞行动力学仿真模型、不同构型下直升机飞行控制律以及包括舰面环境综合仿真模型.上述模型在统一的仿真空间内定义并互相进行交联,可有效地对着舰任务中的人机闭环系统进...     

直9系列直升机机载数据传输电缆布线优化分析

直9系列直升机是在法国海豚直升机国产化基础上改进改型形成的快速轻型多用途双发直升机,已生产了十余个型别,是国产直升机的主要机种。经过改型后的直9系列直升机安装了更多的先进机载电子设备和任务设备,设备的信号传输依赖于机载数据传输电缆,数据传输电缆之间的电磁干扰会导致设备不能发挥正常功能,影响了直升机的安全运行和能力发挥。通过对直9系列直升机机载数据传输电缆的仿真分析计算,得到了电缆回路之间的距离、屏蔽层厚度、布线方式与电磁耦合之间的关系。为同类的直升机/飞机的机载数据传输电缆优化布线及电磁兼容设计提供一定参考依据。     

直升机飞行仿真技术的应用

飞行仿真技术在近几年取得了突飞猛进的发展,直升机飞行品质模拟器主要用于研究直升机的飞行品质。满足飞行品质要求是直升机型号研制任务中主要的设计目标之一,直升机特有的近地和低速等飞行特征和独特的飞行方式给直升机飞行仿真技术研究带来了新的挑战。本文描述了国内第一台直升机工程模拟器系统特点及其在工程中的应用。     

直升机加装数据中继设备的设计与分析

直升机因具有低速、机动灵活、起降要求低等特点而得到广泛使用,而空中数据中继转发设备的加改装将进一步拓展直升机任务面。基于某型直升机加装空中数据中继转发站的实际工作,对加改装设计过程进行分析,计算了各部件安装后的受力强度,给出了加装设备结构强度和质心的计算方法,并对加装设备与直升机的电磁兼容性能和设备本身的通信性能进行了分析。结果表明,空中数据中继转发站加装后符合法规要求的结构强度和电磁兼容性等适航要求,且通信性能满足超视距数据中继任务要求。因此,该项工作可为同类型改装工作提供参考和借鉴。     

一种夜间和不利于天气综合导航与近地引导系统的设计和飞行鉴定

美国国家航空航天局和陆军已设计、研制并飞行鉴定了一各计算机辅助直升机低空飞行（ＣＡＬＡＨＦ）引导系统。该系统为直升机飞行员提供近地隐蔽飞行引导。它自动处理精密导航信息、直升机任务要求和近地飞行引导。该自动处理过程通过头盔显示器上的符号集提供给飞行员。符号集以“飞行员为中心”设计,向飞行员提供超越ＣＡＬＡＨＦ系统自动化过程的灵活性和权限。已在美国陆军ＨＵＨ－６０ＳＴＡＲ（航空电子研究系统试验平台）试验直升机上进行了充分的飞行鉴定。此次飞行鉴定在崎岖山地进行,执行一个多航路点直升机飞行任务,离地高度从３００到１２５英尺,空速从４０到１１０节。鉴定结果表明,飞行员能精确跟随自动装置字符集,同时保持较好的视景感觉。     

应用轨迹优化策略的直升机任务科目基元仿真

任务科目基元的飞行试验是ADS-33E-PRF对直升机飞行品质的判定标准。针对直升机设计过程中飞行品质难以事先评定的特点,提出了一种基于轨迹优化策略的直升机任务科目基元数值仿真方法。该方法将飞行品质规范对直升机位置、姿态和速度的限制处理为状态量的边界约束,以完成任务科目基元的时间为目标函数,结合直升机自身的性能和安全性约束,建立了针对任务科目基元的直升机轨迹优化模型。求解该模型得到直升机完成相应任务科目基元所用的时间,便可定性判断直升机飞行品质是否满足ADS-33E-PRF对这一任务科目基元的要求,从而在设计之初对优化直升机总体设计参数提供参考。对某型直升机悬停转弯机动科目进行仿真计算,验证了该方法的正确性和有效性。