俄罗斯直升机飞行试验研究的回顾

旋翼气动力学的发展和旋翼机试验结构研制实际经验的积累使得人们可以在40年代末期着手制造新型飞机-直升机。1946年飞行研究院直升机部在缴获的Fletner公司的直升机上进行了首次飞行研究。航空发展的经验表明，为了解决摆在飞行器设计者面前的诸多复杂的科技问题，最有效的途径就是在已应用的飞行器上、原型样机上和飞行试验室进行飞行研究。为了建立直升机飞行试验的方法论科学基础和进行飞行中的课题研究，1949年直升机部建立了直升机试验室。试验室内承担直升机飞行试验方法论现实方向的科学飞行研究工作及气动特性、飞行特性、结构载荷、自动控制、适航条例、取证等一系列问题的科学飞行研究工作。     

探索创新开创我国直升机气动设计的新局面

直升机气动设计是设计先进直升机的关键技术之一.它包括飞行性能、飞行载荷、飞行品质、旋翼气动载荷计算及分析、直升机气动外形设计、直升机气动试验、旋翼气动噪声计算分析、直升机舰面起降特性计算、流动主动控制技术等研究内容.……     

直升机不可逾越速度下降转弯试飞研究

从试飞安全的角度出发,对直升机不可逾越速度下降转弯试飞动作进行研究。首先,理论分析了直升机不可逾越速度下降转弯试飞过程中可能存在的风险点;其次,针对可能存在的风险点,以某型直升机试飞为例,在该机上完成相关飞行状态参数、振动参数,以及载荷参数传感器的加装和校准工作;同时在该科目试飞过程中,对直升机上关键的飞行状态参数、关键振动参数和关键载荷参数进行实时监控,保证了该型直升机不可逾越速度下降转弯试飞的安全,为后续直升机试飞安全进行技术积累。     

抓住机遇深入研究加快直升机气动设计技术的快速发展

1 前言 　　直升机空气动力学是阐明直升机(主要是它的旋翼)与周围空气相互作用的空气动力现象,研究直升机在不同飞行状态下的气动载荷、估算直升机的飞行性能和分析直升机的飞行品质的一门学科,在直升机及其旋翼的设计中起着关键作用. 　　……     

操纵策略对高速直升机前飞性能的影响分析

针对共轴刚性旋翼高速直升机的操纵冗余问题，开展基于旋翼/推力桨气动力分配的操纵策略研究，并分析其对飞行性能的影响。首先，基于动量-叶素理论与尾迹叠加模型发展了共轴刚性旋翼和推力桨的气动模型，并采用动量源方法建立计入旋翼干扰的机身气动力CFD计算模型。其次，根据所建立的各部件气动载荷求解方法，构建高速前飞状态全机操纵与姿态配平方法。最后，分析旋翼/推力桨不同气动力分配的操纵策略对高速直升机飞行性能的影响规律。研究发现，直升机在巡航高度高速飞行时，旋翼提供部分牵引力可以有效增大高速直升机的最大前飞速度，而操纵策略改变对斜爬升率影响不大。     

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。     

直8型直升机旋翼动部件飞行载荷实测

直升机旋翼动部件飞行载荷实测，由于结构紧凑复杂且高速旋转，给加改装和测试为一一定的难度。本文以直８型直升机为便较详细地介绍了旋翼动部件飞行载荷测试技术和方法，为直升机的强度试飞提供参考。     

某型机助力器承载特性分析

某旋翼系统装于某型直升机,实测了该直升机在悬停、盘旋、平飞、过载、机动飞行科目下的桨叶变距拉杆的铰链力矩,据此计算了该型机纵向和横向操纵助力器所受载荷;同时根据该机操纵助力器输出力与操纵速度特性曲线,考核验证某旋翼系统的铰链力矩、某型机操纵助力器的承载特性即桨叶和助力器的设计及其匹配是否合理、安全可行。     

飞行中直升机频率响应试验方法

为更好定义直升机稳定性裕度和操纵特性，最近在CH－53E直升机上完成了一项综合试验和分析研究计划，该计划称做C／MH－53E技术评估计划（TEP），包括114小时的飞行试验，机身静挠度试验，全机悬吊振动 试验和广泛的模型分析研究。广泛的飞行试验实际是飞行振动试验，试验是在无外挂载荷和带有10000，20000，25000和30000 1b的单点和双点外挂载荷的基本型直升机上进行的，激励输入从低振动水平开始并逐渐增加到机体结构和发动机振动极限，即增加到机组振动容差极限。使用控制系统开，闭环稳定技术在悬停时及以70kn速度进行了试验，使用离散频率，组合正弦，连续频率扫描和飞行员诱发输入，通过波特图确定了飞机和控制系统的响应特性，开发的技术变成了适合于与从先进通用直升机模型导出的稳定性分析预测值进行比较的标准。     

直升机H_∞回路成形全姿态控制器设计

根据内外回路思想结合鲁棒H∞回路成形方法,设计了直升机双回路飞行控制系统。内回路主要完成直升机的全姿态控制,包括滚转角、俯仰角和偏航角的同时控制;外回路在内回路的基础上实现了速度跟踪。所设计的控制系统基本实现了直升机各通道间的解耦,且具有良好的跟踪性能和鲁棒性能。最后,按照ADS-33E标准对飞行性能进行了评估,结果表明飞行品质达到了1级水平。     

直升机飞行载荷应用探讨

直升机载荷在结构设计和验证中起着关键性的作用。90年代以来,直升机的飞行载荷测量技术得到了飞速发展,使全面获得各型号的飞行载荷成为了可能。基于飞行载荷实测数据,从飞行载荷与旋翼构型的关系、影响飞行载荷的因素、状态载荷的分布规律,以及飞行载荷与故障的相关性等几方面对如何拓展飞行载荷的应用范围进行了初步探讨,为充分发挥飞行载荷历史数据在新机研制的设计、试验和试飞验证中的作用提供思路。     

直升机飞行控制系统的快速原型设计

针对直升机飞行控制的特点，结合国际直升机界的研究热点，提出了直升机飞行控制的快速原型设计方法，该方法分利用当今计算机领域的最新技术，在不牺牲系统性能的前提下，以最低的成本，最快的速度，构建最小规模的实时系统和直观的控制系统设计界面，并提供完整的验证手段。     

中国民用直升机的应用现状

直升机与固定翼飞机从设计原理到飞行性能均有显著差异,其特有的垂直起降、空中悬停、低空低速的机动性,决定了直升机在应用领域的广泛性。从世界范围看,民用直升机的应用是与国民经济建设和社会发展紧密联系的。当前,我国正处于经济持续增长的重要发展时期,随着国民经济建设和社会的发展,我国民用直升机的应用有了长足的发展。我国从1965年开始将直升机应用到民用航空领域,至今已有39年,曾先后使用过17个机型的直升机127架。截止2003年底,共有从事直升机飞行活动的通用航空企业16家和5个飞行教学单位,登记在册的有13个机型近100架直升机,共…     

直升机着舰起落架动态响应

舰载直升机着舰过程复杂。与地面降落相比,舰面的不稳定气流使得直升机姿态难以保持,下降的速度更大,且由于直升机通常都是单轮着舰,导致起落架载荷很大。为了研究直升机在不同条件下着舰时起落架的动态响应,建立了机体/起落架/舰船耦合模型,将着舰过程中直升机的运动和舰船的运动联系起来,通过仿真计算得出起落架的动态响应。仿真计算结果表明:直升机着舰质量越大,起落架压缩量和载荷越大;直升机低头着舰会导致前起落架载荷显著增大;直升机着舰下沉速度过大会导致着舰载荷急剧增大,可能会对结构造成破坏。     

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。     

侧风对舰载直升机悬停性能的影响

针对舰载直升机小速度、大侧滑的飞行状态,采用了旋翼非均匀入流模型,导出了直升机在风场中的运动方程。以某型机为例,对不同风速条件下直升机悬停时的平衡特性进行了计算分析。计算结果表明:左侧风对该机悬停性能影响最大,而尾桨操纵裕度要求左侧风速不能超过30m/s,与同类直升机的飞行数据吻合。分析模型为制订舰载直升机的风险图提供了理论依据。     

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。     

关于直升机外挂飘摆问题的探讨

直升机的外挂飞行,是直升机执行机外吊挂运输任务的飞行.陆、海、空以及民航直升机都有可能参加这种机外吊挂运输.其具体任务有海上打捞救援、吊装武器、施放靶机、吊运气象雷达等.在执行外挂飞行时,直升机易产生晃动,即直升机与外挂物之间产生耦合摆动.轻而大的外挂物易出现纵向摆动,重而小的外挂物易出现横向摆动.横向摆动中由于直升机本身阻尼较小,摆动衰减较缓,故显得比较突出.     

无人直升机飞行控制技术发展综述

针对无人直升机飞行控制技术发展进行了简要综述。首先，介绍了无人直升机的典型特征、飞行控制系统的设计过程和设计中面临的挑战。然后，系统梳理了适用于中大型和微小型无人直升机的飞行动力学建模技术发展现状，总结了无人直升机的飞行控制算法，对比了各算法的优缺点，阐述了飞行品质发展现状。最后，给出了这一领域未来发展的建议。研究结果表明，无人直升机系统高度复杂，不同建模技术和控制策略各有利弊；在飞行控制系统设计时需综合考虑相关因素，权衡相关指标矛盾；在无人直升机飞行品质评估标准建立时，要充分考虑无人的特点，对有人直升机的飞行品质进行裁剪和优化。     

人体坐姿冲击耐力分析

军用直升机以其良好的机动性、隐蔽性以及突击能力和强大的火力装备,在现代化战争中起了重要作用。但由于直升机结构特点,座舱环境十分恶劣,飞行员经常在高噪声、强振动、高低温等环境因素下作高难度飞行,极易引起疲劳。据美国陆军统计,1971～1977年间因飞行疲劳造成直升机飞行事故42次,死亡51人、伤63人。同期固定翼飞机事故仅10次,死亡3人,伤5人。各国对直升机救生曾相继提出许多离机方案,如切除旋翼向上弹射,水平弹射、牵引救生、降落伞锥等。但是由于巨大旋翼位于直升机上方,实施都比较困难。