飞机设计中的颤振综合分析

Ｋ８教练飞机设计中的颤振分析包括数值计算、风洞试验、地面试验和飞行试验等工作,这些工作是在飞机设计和制造的不同阶段进行的,且彼此相关密不可分。文中对每一项工作作了评述。指出若仅采用其中的某一项分析或试验表明飞机的颤特性尚有不充分之处。只有将各种分析和试验结果进行相互验证、比较和修正,并进行综合分析,才能得出该飞机颤振安全的正确结论。     

非线性机翼极限环颤振的研究

在定常空气动力的作用下,对含立方非线性刚度的二元机翼颤振系统的极限环颤振进行了研究.应用中心流形理论将原四维系统降为二维,采用后继函数法对分岔点类别进行了定性的分析,从而确定平衡点的性质,并应用范式理论对分岔点处中心流形约化方程进行化简,进而研究了系统参数对极限环颤振的稳定性以及幅值的影响.     

旋转进气畸变对轴流压气机气动稳定性影响实验研究

利用RB-1995级高压压气机,实验研究了进口旋转总压畸变对其性能和气动稳定性的影响,获得了总压畸变的旋转频率对高压压气机喘振裕度损失的影响结果。结果表明:正转时,减少了压气机的喘振裕度,并且存在2个危险频率,出现损失峰值;反转时,对喘振裕度影响较小,甚至提高了压气机的喘振裕度。      

利用实时频率响应技术确定X—36飞机稳定裕度

X－36遥控驾驶飞机是用来演示无垂尾敏捷战斗机构型关键技术的。1997年11月在爱德华兹空军基地Dryden飞行研究中心，X－36非常成功地完成了31项任务试飞计划。为了便于开环传递函数的估计，X－36飞控系统结构在每个轴只包含单一的控制通道。由于利用频率响应技术实时估计单输入，单输出开环传递函数允许X－36飞机飞行包线的扩展快捷而安全。应用实时稳定裕度（RTSM）法获得的飞行数据为深入了解控制律性能够提供了条件并指出了改善稳定裕度所需的变化。此外，RTSM的能力也极大地增加硬件闭环模拟效率并显著减少控制律开发时间。RTSM频率响应技术可在遥测位置使用，能提供有效的声音和数据通讯。本文给出为X－36试飞计划开发的实时稳定裕度测量技术并伴有模拟及试飞结果，同时也叙述了对X－36飞机横侧控制机构多输入多输出奇异值分析的实时应用。     

机翼颤振可靠性分析

为了反映同一型号的一批飞机颤振临界速度本身固有的随机性质，本文了一种与序列响应面算法相结合的颤振速度可靠性分析方法。并以此为基础，发展了一个可用于杨翼颤振临界速度可靠性分析的计算机程序RFL。文中给出了包括K8、Q5机翼在内的若干算例，证实了所述方法与程度的实用性。     

L8和N5A飞机防颤振设计

结合Ｌ８和Ｎ５Ａ飞机的设计特点，对操纵面颤振规律，全复合材料垂尾颤振特性，风洞试验模型的动相似反设计等气动弹性技术作了研究。介绍了这些技术在Ｌ８和Ｎ５Ａ飞机设计中的应用情况。     

俄罗斯专家谈颤振问题的处理经验

1995年3月23日中俄第四次空气动力学学术会议期间,俄罗斯中央流体空气动力研究院加尔金()教授对飞机设计中遇到的一些颤振问题的处理方法作了介绍。由北航朱自强教授和640所钟兆文研究员参加翻译,航空工业总公司科技委副主任顾诵芬和640所姚一龙同志也参加了讨论。由笔者记录整理成文。     

非线性颤振极限环稳定性判别的复数正规形法

研究了一类含立方非线性二元机翼颤振系统的分岔现象.应用Hopf分岔定理验证了系统在颤振临界点必发生Hopf分岔.利用中心流形定理将系统降维, 然后应用Hopf分叉的复数正规形法判别了极限环的稳定性, 所得结果与数值解吻合.      

飞机颤振模态参数的频域子空间辨识

 研究了基于非参数噪声模型的频域子空间系统辨识法,并采用频域子空间辨识算法实现了基于多通道数据的颤振模态参数辨识,改变了传统的单通道颤振试验数据分析模式,试验结果表明子空间算法能有效提取多通道数据中包含的主要危险模态信息,且计算量小,适用于模态参数的在线分析。     

操纵面对跨声速机翼气动弹性特性的影响

 运用基于非定常CFD的气动力辨识技术,得到跨声速非定常气动力降阶模型。耦合结构动力学方程,建立了基于状态空间的跨声速气动弹性分析模型。分析了典型三自由度二元机翼的颤振边界,分析结果与CFD/CSD直接耦合方法吻合。然后研究了操纵面结构参数（固有频率和重心位置）对跨声速气动弹性特性的影响。研究发现,一些传统的结构设计准则和颤振排除技术未必适用于跨声速状态;操纵面偏转模态常常成为诱发跨声速颤振的主要模态;经典的质量平衡技术可能会降低跨声速气动弹性系统的稳定性。