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直升机/吊挂物耦合系统的操稳特性分析及控制方法研究

吊挂飞行是直升机特有的飞行能力之一。采用直升机吊挂飞行方式,可以将远超过直升机机舱容积的各种货物、装备运送到任何地点。因此,直升机吊挂飞行在军用和民用领域中得到了广泛的运用。与非吊挂飞行相比,直升机吊挂飞行增加了吊挂运动自由度,吊挂物的运动引起了直升机重心处力和力矩的变化,而且,吊挂物和直升机之间还存在着运动耦合和动力学耦合,因此,在吊挂飞行中,直升机原有稳定性和操纵性均发生显著变化。本文针对直升机/吊挂耦合系统的操稳特性分析和控制方法问题进行了相关研究。首先基于CFD方法对CONEX吊挂物进行气动建模,得到吊挂物气动特性。其次,基于已有基础搭建了直升机飞行动力学模型,重点对吊挂物系统进行建模,得到吊挂物系统的动力学方程,进而根据直升机与吊挂物的耦合关系对孤立的直升机飞行动力学模型和吊挂物模型进行修正,最终得到了直升机/吊挂物耦合系统飞行动力学模型。在此基础上,建立了直升机/吊挂物耦合系统的配平和线化方法,进而基于ADS-33E  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

直升机电子飞行显示器的研制

随着电子和信息技术的发展,航空仪表已经从功能单一的机电指示器发展到综合化的电子飞行显示系统。由于在性能、成本、人机功效方面,综合电子飞行显示系统具有传统飞行仪表无可比拟的优势,集计算机技术、液晶显示技术、高速数据总线技术和数字控制技术为一体的综合电子飞行显示系统已经成为当今航空座舱显示仪表的主流设计。本课题来源于某民用直升机项目,为该型直升机研制新型座舱显示控制系统的电子飞行显示器。在直升机机载显示控制系统中,电子飞行显示器的主要功能是采集机载传感器测量的直升机飞行参数、机载导航系统解算出的导航信息和任务系统提供的任务信息,经过数据处理和信息融合后向驾驶员显示。由于现有的电子飞行显示器成品无法满足用户要求,因此需要根据客户要求开发新型的电子飞行显示器。本文简要叙述了航空仪表系统的发展过程和开发电子飞行显示器的相关技术,对电子飞行显示器的总体设计方案进行说明,详细阐述新型电子飞行显示器主要I/O接口的设计和数据通道的设计,并对交互...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

直升机传动部件故障诊断与预测系统开发及特征提取技术研究

直升机作为一种典型的军民两用装备,在火力打击、物资运输和医疗救援、观光旅游等方面都发挥了巨大作用。直升机传动链是无冗余的载荷通道,一旦发生故障,很有可能导致机毁人亡。因此,传动部件作为传动链的重要组成部分,针对传动部件开展直升机故障诊断与预测系统开发与关键技术研究,对及时发现直升机飞行的潜在故障具有重要意义。本文主要的研究内容包括:(1)针对传动部件故障诊断与预测系统进行需求分析,明确所要设计的直升机传动部件故障诊断与预测系统目标,设计PC端故障诊断与预测系统和手持移动端故障诊断与预测系统方案。(2)分析故障诊断与预测系统中模块功能,研究系统信息查询模块、特征提取模块、故障诊断模块和故障预测模块依据的基本原理以及实现的技术流程和技术方法,并用程序语言形式表达。(3)研究分别针对轴系、齿轮系、轴承等传动部件的特征提取技术,对其中的时域同步平均和振动分离等技术重点分析,并研究同步压缩小波在滚动轴承故障特征提取的应用过程及结果。(4)...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

舰船艉流场的控制及对直升机着舰飞行的影响研究

舰船艉流场的控制及对直升机着舰飞行影响研究对于提升舰载直升机的整体使用性能和拓展其使用范围具有十分重要的意义。本文建立了直升机/舰船耦合流场数值计算方法,在此基础上对飞行甲板上方耦合流场特性和旋翼气动特性进行了研究,并分析了不同流动控制方法对着舰飞行的影响。主要工作内容如下:作为背景和前提,本文首先介绍了论文的研究目的和意义,概述了国内外关于着舰区域耦合流场和舰船艉流场流动控制方面的研究现状,指出了在该领域现有研究中存在的不足和难点,并提出了本文拟采用的研究技术途径。在论文的第二章,基于虚体旋翼模型(动量源方法)和实体旋翼模型(运动嵌套网格方法),本文建立了两种适用于直升机/舰船耦合流场数值计算的方法,并分别以SFS2舰船模型和Georgia Tech旋翼/机身干扰模型为验证算例,进行了网格无关性、孤立舰船艉流场和旋翼气动干扰的验证和分析。应用本文建立的计算方法,以非航空型舰船(LPD-17)和航空型舰船(LHA)为研究对象,分...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

直升机主减磁流变隔振系统的研究

振动问题一直是直升机发展中所面对的重要难题之一,旋翼是直升机的最主要振源。主减速器作为旋翼振动载荷向机身传递的必经路径,通常在主减与机身之间连接一套隔振装置以有效隔离旋翼振动载荷。本课题研究应用磁流变阻尼器对直升机主减系统进行振动控制的基本技术问题,以降低机身振动水平为目标,分别从结构设计、理论建模、数值仿真等方面对一种应用磁流变阻尼器的Stewart半主动隔振平台进行了深入分析,这对开展新型直升机主减隔振研究具有重要意义。首先,分别从参数估算、结构设计和磁路分析等方面设计用于直升机主减隔振系统的磁流变阻尼器,建立了磁流变阻尼器三维模型,其最大阻尼出力可达22956N,动态可调倍数为11.4倍。然后,以某型直升机作为隔振设计对象,设计了一种应用磁流变阻尼器的Stewart半主动隔振平台,以立方结构Stewart平台作为基本构型,磁流变阻尼器作为半主动隔振单元,与弹性套筒并联隔振,并进行了隔振平台总体结构和支腿结构设计以及参数计算...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

基于大数据的直升机传动系统故障诊断与健康管理方法研究

直升机以其优越的性能在现代军事和民用中都有广泛的应用,在一些领域有着无可替代的地位。然而自从有了直升机,其故障也层出不穷。因此,直升机的发展史也是一部人们与直升机故障的斗争史。以最大限度的保证飞行安全为目的,不断地提高直升机故障诊断的准确性、降低维修成本,是人们长期以来追求的目标。传动系统作为直升机三大重要系统之一,安全冗余度最小,其可靠性在一定程度上直接决定着直升机的安全。时至今日,大数据时代的到来使得直升机故障诊断有了新的突破和技术提高。本文以直升机传动系统为研究对象,采用数据挖掘的方法把大数据处理的一些技术应用于直升机传动系统的故障诊断和剩余寿命预测上。通过实验验证这些方法切实可靠,解决了一些直升机传动系统里的难题。本文的研究成果主要如下:1、通过相似性传播聚类(AP)方法的研究,将其应用于传动系统的故障特征提取上,解决了传动系统应用数据分析方法时降维难度大,数据特征提取不准确的问题。2、针对AP算法应用传动系统过程中存在...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>