我国直升机外部噪声控制技术发展思路研究

直升机外部噪声控制技术是直升机技术发展的重要方向。对直升机外部噪声控制技术的现状及发展趋势进行了分析，基于我国直升机外部噪声控制的技术基础，从基础研究、主被动控制技术等方面提出了我国直升机外部噪声控制技术的发展思路。     

直升机舱内噪声主动控制技术研究

随着社会的发展和科学技术的进步,驾乘人员对直升机的舒适性提出了更高的要求,该要求使舒适性成为直升机产品竞争性的要素之一.而将直升机舱内振动与噪声保持在较低的水平则是满足舒适性的重要条件.本文针对直升机舱内噪声主动控制的研究进展进行了概述.首先简要介绍了直升机舱内噪声的产生与频谱特征,以及常见的噪声控制方法;之后针对主动噪声控制进行了分类,分别按照主动消声控制技术和主动结构声振控制技术进行了归纳总结,并讨论了所采用主动控制律的发展趋势;最后对直升机舱内噪声主动控制的发展进行了展望.     

直升机结构响应主动控制技术工程化应用研究

在高速直升机上振动主动控制系统已经成为不可缺少的标准配置。对目前常见的几种直升机振动主动控制技术进行了介绍,并详细分析了基于结构响应主动控制技术的直升机振动主动控制系统工程化方案、关键部件及地面验证技术,为推进国内直升机振动主动控制技术的成熟应用提供了思路。     

《航空发动机》编辑委员会成员简介

王德友，1955年9月出生，自然科学研究员，工学博士，沈阳发动机设计研究所振动与噪声专业副总设计师。辽宁省振动工程学会常务理事，机械动力学专业委员会主任，中国振动工程学会转子动力学专业委员会第七届委员会委员，总装武器装备振动与噪声控制技术专业组副组长。     

国外旋翼主动控制技术研究进展

简要介绍美国波音公司、欧洲直升机公司及一些研究机构在旋翼主动控制技术研究工作的进展.利用新颖材料激励后缘襟翼能达到降低直升机振动、噪声、提高直升机飞行性能的目标.目前正在将这一技术扩展,研究用于旋翼飞行控制系统,以取代传统的自动倾斜器的可行性.     

直升机空中飞行模拟器

下一代直升机，不管是用于型还是军用型，都将采用主动控制技术（ACT).主动控制技术的实现可以摒除经典的设计限制，大大改善以信的直升机性能。包括提高完成任务的效率，以及减轻飞行员的工作负荷，要做到这一点，必须使直升机的气动性能适应飞行任务的要求，并且适用飞行员的能力。本文介绍了西德航空航天研究院（DLR）为试验主动控制技术而研制的直升机空中飞行模拟器。     

直升机梯次使用控制及评价指标分析

直升机梯次使用控制是航空装备保障的一项重要工作，通过合理安排直升机的梯次使用，可以最大限度地发挥直升机的整体使用效能。针对直升机梯次使用控制中的难点及缺乏评价指标的问题，介绍梯次使用控制的两种方法，重点阐述梯次使用优化控制技术方法；推导分析不同参数对梯次使用控制的影响，提出衡量梯次使用控制效果的三个评价指标，并利用梯次使用优化控制技术方法进行算例分析。结果表明：单机年度任务最短时间与最长时间之和为常数，本文推导出的参数选择方法正确，提出的评价指标合理可行，可为下一步研究提供参考。     

直升机舱内降噪技术研究

舱内噪声问题是影响直升机竞争力的一个重要因素。以某直升机作为研究对象,将飞行噪声数据作为输入,分别从噪声预计技术、噪声被动控制技术、噪声主动控制技术三个方面开展直升机降噪技术研究,并根据理论分析和试验结果,实施了直升机舱内主动、被动综合降噪设计,以较小的重量代价,取得了试验室环境6dBA综合降噪效果,达到了预期目标。     

直升机振动和噪声联合环境对人体的影响

在现有的国军标中,对乘员处有单独的振动和噪声标准。本文提出了振动和噪声联合环境对人体不适度的影响,并通过美国宇航局(NASA)不舒适指数进行衡量,可用这一标准作为新研制直升机振动和噪声环境评估的依据。在此基础上初步计算了某型直升机驾驶舱振动和噪声联合环境下的NASA不舒适性指数,计算结果表明,该型直升机的乘员不舒适百分比达到90%以上,说明了我国直升机在降振、减噪方面的设计有待提高。     

军用直升机航空电子系统的发展

本文着重叙述军用直升机航空电子系统的发展历程,分析军用直升机以及配备的任务设备的需求与自身特点,分析了国内军用直升机航空电子系统现状,阐述了军用直升机航空电子系统关键技术。     

客机发动机转子噪声主动控制研究

基于飞机结构的振动信号和舱内噪声信号,采用FXLMS(Filtered-x Least Mean Square)算法设计主动降噪系统对发动机转子引起的飞机客舱内噪声进行区域化降噪控制。首先对主动降噪技术的基本原理以及采用的算法进行了阐述和推导;然后对客舱中布置的麦克风及振动传感器采集到的舱内噪声和结构振动信号进行分析,依据分析结果计算出舱内空间的声场分布情况,并在噪声较大区域安装麦克风作为主动降噪系统的降噪目标。基于相干性原理,计算了飞机结构振动信号与舱内噪声信号之间的相干性,并依据计算结果选取相干性最高的一组振动信号作为主动降噪系统的参考输入信号。最后在客舱中安装若干扬声器作为次级声源,实际测试其到目标区域麦克风之间的误差通道,根据测试的误差通道传递函数并结合振动、噪声数据进行主动降噪仿真。仿真结果表明设计的主动降噪系统能够在目标区域取得明显的降噪效果。     

直升机有源隔振系统的鲁棒控制

 消除来源于旋翼和大气紊流的叶片谐振干扰是未来直升机设计中考虑的一个重要问题。本文应用鲁棒控制理论设计的有源隔振器,有效地抑制了叶片一次和二次谐振对机身的影响;同时它还消除了直升机在升、降加速度作用下所产生的旋翼相对机身的位移。     

直升机旋翼气动噪声的研究新进展

随着直升机的广泛使用,旋翼气动噪声问题逐渐得到重视。概述了旋翼厚度噪声、载荷噪声、高速脉冲(HSI)噪声、桨-涡干扰(BVI)噪声和宽带噪声的国内外研究现状,简述了旋翼气动噪声理论、试验、计算发展历程以及各阶段的研究成果,并对后缘襟翼、高阶谐波控制(HHC)、单片桨叶控制(IBC)、主动扭转桨叶等噪声控制方法和概念进行了介绍。重点叙述了旋翼气动噪声的研究新进展,包括大气、地面和飞行轨迹等对直升机旋翼噪声的影响,机身散射声场以及机动噪声计算方法等方面取得的成就。对直升机旋翼气动噪声的研究进行了总结,并对其发展前景提出了展望。     

航空发动机整机振动控制技术分析

针对高性能航空发动机结构复杂性和高温高转速工况下动力学稳定性问题,提出了航空发动机转子动力学特性设计分析是振动控制技术的牵引,装配工艺控制技术是关键,振动试验测试技术是依赖手段的整机振动控制技术思路。总结了发动机结构动力学计算分析技术、结构装配工艺优化技术、整机振动测试技术以及多年在发动机试验和试车中遇到的振动故障特征分析经验,分析了目前发动机整机振动控制技术存在的问题,提出了未来工作发展的思路     

一种新型阻尼器--液弹阻尼器

一种被称为液弹的新型技术问世了,它是将液体和弹性元素结合在一起,能提供极好的动态特性来解决直升机振动和阻尼问题的。本文阐述了液弹阻尼器的工作原理,并将液弹阻尼器同粘弹阻尼器和液压阻尼器进行了对比。     

Experimental research of active vibration and noise control of electrically controlled rotor

Electrically Controlled Rotor (ECR), also called as swashplateless rotor, applies blade pitch inputs via trailing-edge flaps system instead of traditional swashplate mechanism. In addition to primary control, rotor vibration reduction and noise alleviation are also achievable via applying higher harmonic control inputs with the trailing-edge flaps. In this paper, the feasibility of ECR to reduce vibration and noise actively is verified experimentally. Firstly, the test scheme of ECR active vibration and noise control is proposed, and the ECR test platform is modified according to the test scheme. Then, an adaptive control algorithm based on Kalman filter is developed. Lastly, hover and wind tunnel tests is performed to verify the feasibility of ECR active vibration and noise control. The results demonstrate that the ECR are effective for reducing rotor vibration and noise simultaneously. In the hover condition, the ECR can reduce the in-plane hub vibration by 42% and the in-plane noise by 4 dB. In wind tunnel condition, ECR can reduce the hub vibration by 75% and the BVI noise by 3 dB.     

Experimental study on transfer functions of an active rotor under different flight conditions

Vibrations impose negative impacts on the effectiveness and public acceptance of helicopters. Active rotors with trailing-edge flaps have been proved to be an effective way to actively eliminate helicopter vibrations. For the existing control algorithm based on offline system identification, the transfer functions of an active rotor under different flight conditions are pre-requisites to implement closed-loop vibration control. In this study, a three-bladed active rotor with improved trailing-edge flaps is designed, and wind-tunnel tests are conducted to identify the transfer functions of this active rotor using frequency sweep and phase sweep methods. The experimental results demonstrate that these transfer functions are insensitive to the variation of flight speeds: the amplitude of the transfer function varies slightly, while the phase delay almost remains unchanged. In addition, this finding is validated through closed-loop vibration control tests with the active rotor. The transfer function obtained from the hover test results is also applicable to closed-loop vibration control tests under the forward flight conditions. This will dramatically simplify the implementation and operation of an active rotor.     

直升机技术发展现状与展望

 简单回顾了直升机技术发展的历程和技术特点,介绍了直升机的技术进展,最后展望了新世纪直升机设计技术的发展趋势。     

直升机行星传动轮系故障诊断研究进展

行星传动轮系是直升机传动系统的核心部件,是直升机健康和使用监测系统(HUMS)重要的监测对象。直升机行星传动轮系具有结构复杂紧凑、组件繁多、工况瞬时多变以及使用环境恶劣等特点,导致直升机行星传动轮系振动信号污染严重、成分复杂,具有较强的非平稳性和耦合调制特征。另外复杂的故障模式、较少的故障样本,也都增加了直升机行星传动轮系故障诊断的难度。面对这些难题,研究人员在基于信号降噪与信号分离、时频分析与解耦解调、数学建模与模式识别的故障诊断技术上取得了丰硕的成果。面对仍然存在的一些亟待研究和解决的问题,提出了直升机行星传动轮系故障诊断技术的研究方向以及未来的发展趋势。