常规旋翼构型复合式高速直升机发展概况及关键技术

对常规旋翼构型复合式高速直升机的发展概况及关键技术进行了综述。首先,结合常规旋翼构型复合式高速直升机的布局型式及操纵方式,介绍了该构型复合式直升机的一般概念。然后,根据常规旋翼构型复合式高速直升机的前飞动力结构特点,将其分为三种类型,并分别对不同类型复合式直升机的布局型式及其发展概况进行了梳理。在此基础上,针对目前该构型高速直升机所面临的问题,总结了该构型直升机的总体布局设计与优化、过渡模态操纵分配设计等关键技术。最后,结合国内外高速直升机的发展趋势,以及该构型高速直升机的特点,分析了常规旋翼构型复合式高速直升机的发展前景,并对其在我国的发展提出了初步建议。      

新构型直升机发展趋势分析

提出了将新构型直升机分为复合式和转换式的分类方法;分析了国外新构型直升机的主要技术特征和型号发展历程;总结了新构型直升机的发展规律和趋势。在此基础上,分析了我国高速新构型直升机的发展思路,提出我国应在认识不同构型直升机技术特征的基础上,充分论证装备发展和国民经济建设的实际需求,发挥后发优势,有重点地推进新构型关键技术的研究。     

国外旋翼桨毂构型技术综述

旋翼桨毂构型技术是直升机的核心技术,对直升机的发展有重要牵引作用。纵观直升机的发展历史,桨毂构型技术的发展始终处于直升机技术进步的前沿,是衡量直升机技术水平和直升机划代的重要标志之一。回顾国外直升机旋翼桨毂构型的发展历程,在此基础上简要分析了国外桨毂构型的技术特点和发展态势,可为国内直升机的研制和发展提供诸多借鉴。     

“空中飞马”——BRANTLY B-2B 警务巡逻与训练的理想机型

BRANTLY B—2B直升机是由美国勃兰特利国际公司生产的一种单发轻型直升机。它的设计、生产已有40余年的历史。首批4架B2(B—2B原型机)就是作为教练机交付美国海军使用。自那时起至今,B—2直升机在技术上完成了很多的改进,直至形成了今天的B—2B直升机。历史上,B—2系列直升机共生产了近400架,目前仍有80余架在美国飞行。除美国本土市场外,B—2系列直升机还销售到英国、澳大利亚、日本、巴西、印度等国家。 B—2B在设计上可谓匠心独具。主要有以下几个特点:     

共轴刚性旋翼直升机与单旋翼直升机操稳特性对比研究

为研究共轴刚性旋翼直升机与传统单旋翼直升机飞行动力学特性的差异,分别针对两种构型的直升机建立了飞行动力学模型。根据全机平衡方程进行了不同飞行速度下两种构型直升机的配平特性验证计算;依据“小扰动”假设建立了线化运动方程组,对悬停及前飞状态下的样例直升机进行了操稳特性的对比计算与分析。结果表明:两种构型样例直升机在操稳特性总体表现较为相似。在稳定性表现上,单旋翼构型直升机的非周期模态、螺旋模态及前飞时的操纵性能均优于共轴刚性旋翼构型直升机;不同于单旋翼构型,悬停及前飞状态下共轴刚性旋翼直升机的滚转与偏航操纵性能均变差。     

小型复合式高速直升机总体初步设计

复合式高速直升机是直升机的热点发展方向之一，为此开展了一款小型(100 kg级)复合式高速直升机的设计研究。首先，提出了设计要求并给出合适的总体参数。然后，进行了气动布局设计并绘制三维模型，对该构型存在的旋翼/机翼/螺旋桨气动力部件干扰使用动量源方法进行了初步分析，得到了气动干扰特性及机身气动部件随不同速度前飞时的升阻力特性。最后，基于常规直升机的飞行性能计算方法，提出了复合式高速直升机飞行假设及该构型飞行性能的计算方法，并对飞行性能进行了分析计算，完成了100 kg级复合式高速直升机总体方案设计。研究成果可为今后该构型飞行器的设计研究提供一定的借鉴。     

高速直升机前行桨叶概念旋翼技术

高速直升机通过构型的革新,可以在保留直升机使用特点的基础上提高飞行速度,是直升机未来的重要发展方向之一。本文对国外相继出现的各种构型的高速旋翼飞行器进行了简要回顾,介绍了采用前行桨叶概念旋翼构型的高速直升机,对前行桨叶概念旋翼的气动、动力学和操纵特性做了分析研究,并梳理了相关的在研关键技术。     

新型液弹阻尼器原理与初步构型设计分析

液弹阻尼器是一种全新的直升机旋翼摆振阻尼器构型。本文介绍了这种直升机旋翼摆振阻尼器的工作原理，并通过对液弹阻尼器的弹性刚度和阻尼刚度的计算公式进行推导，得出了一套可供使用的液弹阻尼器的初步构型设计计算公式。     

下一代直升机及其设计技术发展

当前,直升机既呈现出传统构型样式外形越来越统一、模块化态势,又呈现出新构型层出不穷、多样多功能化趋势,同时市场对重型直升机、高速直升机、高原直升机、电动直升机的需求又引发了新技术发展。下一代直升机必然飞得更快、更灵活、更安全、更先进,在设计技术的支持下也必然低成本、低噪声、低振动、低污染。     

轻型直升机分布式电驱动反扭矩系统构型方案的综合评估技术研究

面向直升机电动化技术发展需求，综合考虑直升机尾旋翼系统设计中的总体、气动、结构、动力学、新型能源动力系统等要求，从尾桨飞行性能、使用安全性、维修保障性等方面建立了能够全面综合评估尾桨构型方案的评估方法，用以指导未来电动化直升机的尾旋翼系统设计。本文以国产某轻型直升机尾旋翼系统为设计基准，在满足抗侧风能力与原准样机相当的基础上，针对单涵道变转速、双涵道变转速、三涵道变转速三种电驱动反扭矩系统构型方案，从操纵功效、系统重量、安全性、可靠性等方面综合对比评估了各构型方案的优劣，研究结果表明，三涵道变转速方案相较于其他两种方案综合性能最优，可优先发展并应用于未来轻型直升机电驱动尾旋翼系统。     

重型运输直升机构型对比分析

本文介绍了国外重型运输直升机的特点、作用及发展情况,并对单旋翼带尾桨和纵列式两种构型的重型运输直升机的性能进行了对比分析,得出了重型运输直升机宜采用纵列式构型的结论。     

介绍一种国外用统计规律进行直升机参数选择的方法

本文介绍一种国外利用统计规律进行直升机初步设计阶段参数选择的方法.该方法首先从公开发表的权威资料(简氏飞机年鉴)收集了180多种直升机的数据,主要集中在常规单旋翼直升机构型,建立直升机数据库.以多元回归分析为基础,采用先进的计算化相关性分析方法,揭示了现有直升机构型的相关性和设计趋势.     

基于复合材料的直升机发动机进气道构型的应用与研究

以某民用直升机发动机复合材料进气道构型设计为例,阐述和分析了基于复合材料的直升机发动机进气道构型的设计特点、进气道防砂网抗鸟撞构型研究以及旁通量设计等技术要求.     

尾桨倾斜对直升机飞行性能的影响

自从20世纪70年代美国西科斯基公司在黑鹰上成功采用倾斜尾桨构型方案后,30多年来,先后又有CH53E、S92、AB139等多种大、中型运输直升机采用倾斜尾桨构型,本文主要分析尾桨倾斜对直升机飞行性能的影响,并以某样例直升机为例进行了两种尾桨构型方案飞行性能的对比计算,同时也对倾斜尾桨和常规尾桨设计方案的优缺点进行了讨论.     

直升机总体设计思路和方法发展分析

直升机总体设计对于型号研制成功与否有着极为重要的影响。随着直升机相关学科以及信息化技术的发展,直升机总体设计亦从传统的原准机设计法、参数统计法等发展到现代的多学科设计优化法。特别是系统工程和并行工程思想以及现代项目管理理念在航空产品研制中的应用,对直升机的总体设计思想产生了重大影响,推动着直升机总体设计向智能化、综合化和系统化方向发展。首先,简要回顾了直升机总体设计技术的发展历程,介绍了传统设计方法和现代设计方法在型号中的应用及其相互之间的差异;然后,重点分析了系统工程和并行工程思想、现代项目管理理念、直升机新构型以及数字化技术对直升机总体设计思想和方法的影响;最后,展望了直升机总体设计方法的未来发展趋势。     

施瓦泽269C型直升机加装ADS-B系统的应用研究

简要介绍了ADS-B系统的构型、各组件功能和基本工作原理以及施瓦泽269C型直升机的机体构型和特点。在分析系统加装所需资源的基础上,通过实验及理论分析等方式验证了ADS-B系统在施瓦泽269C型直升机上加装所要满足的结构强度条件以及系统电流负载条件,论证了在施瓦泽269C型直升机上进行ADS-B系统安装的可行性并提出了具体实现方案。     

可动平尾对直升机纵向飞行品质的影响

简单介绍了直升机纵向飞行品质对平尾设计的基本要求，提出了可动平尾的设计思想，概述了直升机的可动平尾的工作原理及其工作环境。然后主要分析了可动平尾对直升机纵向飞行品质的有利影响，其中包括可动平尾的“主动控制”能力、“低速配平”能力和“总距配平”能力。分析表明，可动平尾设计是直升机构型造反和初始设计时一个较理想的方案。     

新构型直升机机电管理系统

对传统的直升机机电系统和机电管理系统的现状进行了简单介绍,针对现有直升机机电管理系统的不足,提出了一种新构型直升机机电管理系统。通过软、硬件方面的完善设计,新系统在提高直升机机电系统的可靠性、保障性、维护性以及经济性方面都具有明显的优势。     

世界直升机制造巨头角逐的新战场——高速旋翼机发展势头上扬

经过数十年的发展,传统构型的直升机技术已趋于成熟,能较好地满足使用需求.但由于受前行桨叶激波失速和后行桨叶气流分离的限制,传统构型直升机的飞行速度再难大幅度提升.从而使进一步拓展其应用领域受限.而直升机界对之孜孜以求的最高境界不仅在于让它能垂直起降、空中悬停,还要它能高速飞行,最终达成让其进入一直被固定翼飞机垄断的航...     

基于双螺旋桨推进的复合式直升机飞行性能

为研究螺旋桨和机翼对双螺旋桨推进构型复合式直升机的飞行性能影响,在已有的直升机飞行性能模型基础上耦合螺旋桨和机翼气动模型,建立了该型复合式直升机配平模型。以X-3构型直升机为样例,通过加装螺旋桨和机翼组成不同的配置,给出了直升机各操纵量和姿态角的变化,并通过控制气动部件为复合式直升机提供推力和升力的不同配比,分析直升机的需用功率和升阻比变化。结果表明:机翼对复合式直升机升阻比的提升较为明显,且能有效减小总距和横向周期变距;前飞速度大于一定速度后,螺旋桨对复合式直升机需用功率的降低和对升阻比的提高才开始显现;同时配置螺旋桨和机翼,并合理分配推力和升力,可有效降低整机的需用功率,进而提升复合式直升机飞行性能。