某型雷达反射板轻量化仿真设计

为满足某型雷达支架反射板的轻量化要求,使用碳纤维复合材料代替原有的1350铝合金材料.改进后的碳纤维材料反射板厚度由1.8 mm下降到1.4 mm,使结构重量减轻了50％.碳纤维材料相比于铝合金材料在强度刚度上都具有优势,但由于反射板厚度下降,无法判断其力学性能是否下降,需要进行理论计算及仿真论证.利用ANSYS软件对改进后的反射板进行模态分析、随机振动分析和瞬态动力学分析,并对其各阶固有频率进行了理论计算.结果 表明:2阶固有频率与2阶工作频率较为接近,应适当调整该阶工作频率,避免在固有频率附近工作.改进后的碳纤维反射板在振动载荷下安全系数提升9.473倍,冲击载荷下安全系数提升了3.269倍.研究结果为碳纤维材料替代传统金属材料提供了新的思路.     

一种典型无人直升机操纵机构的建模与分析

无人直升机操纵机构的输入/输出关系复杂,传统上的设计方法有很多局限,为优化操纵系统的设计,必须对操纵机构进行精确建模与分析.针对一种典型的带伺服小翼的无人直升机操纵系统,运用分析空间机构的方法建立其运动学模型,并将整个机构其分解为3个模块,对每个模块的功用进行完整的分析并给出机构运动学方程,最后对整个机构进行数值仿真.     

森林环境下的无人直升机安全飞行控制

针对森林环境下受扰无人直升机的高度和姿态约束控制问题,提出了一种安全跟踪滑模飞行控制方法.为了使无人直升机躲避树木高度威胁并保持期望的飞行姿态,考虑无人直升机的高度和姿态约束,利用误差性能转换函数方法对约束进行处理.基于回馈递推方法和滑模控制方法设计了无人直升机的鲁棒跟踪控制方法,并采用李雅普诺夫稳定性分析方法证明了所有闭环系统信号的收敛性.仿真结果验证了所设计安全滑模飞行控制方法的有效性.     

四旋翼直升机齿轮箱体的有限元分析

针对传统直升机存在的一些问题,本课题研究了一种新型的四旋翼直升机。建立了箱体受力模型,分析了齿轮箱的受力情况。采用ANSYS有限元软件对比分析计算了箱体在使用45钢材质和7075铝合金材质的强度和刚度。验证了结构的可靠性,为箱体的优化减重设计提供了技术支持。     

基于反馈线性化的直升机滑模控制系统设计

首先介绍了多变量非线性系统基于反馈线性化的滑模控制方法 ,用它设计的控制律由反馈线性化控制和滑模控制两部分构成 ,然后用其为某型直升机的垂直飞行模态设计了控制律 ,并进行了系统仿真研究。仿真结果表明 ,所设计的控制律能保证直升机稳定跟踪给定输入。这说明基于反馈线性化的滑模控制方案较好地解决了该型直升机垂直飞行的控制问题。     

振动环境下直升机座舱显示器周边键的工效学实验

直升机座舱显示器周边键的工效学设计对于改善直升机操控性能有重要作用,在振动环境下其工效学特性的研究是该领域研究的薄弱环节.本研究在研制的直升机座舱实验平台上,设计了振动环境下直升机座舱显示器周边键的工效学实验.通过分析实验数据发现:按键反应时受按键方位和大小影响,无振动时,按键大小为10 mm即可;主振为23 Hz,振幅为人体稍感振动时,按键大小应增加25%以上,即13 mm,按键间隔以10 mm为宜;振动造成错误率上升和反应时延长,应控制在适当范围.     

救援直升机的引导和控制综合航空电子系统

当前所谓的救援直升机,主要是指将原有的直升机进行改装。救援直升机将普通的直升机改造成适应于各种恶劣条件,同时还增加了新的设备。同时在救援直升机进行救援的过程中,综合航空电子系统发挥着十分重要的作用。本论文主要介绍了救援直升机、综合航空电子系统的工作要求以及如何提高综合航空电子系统,并对如何引导和控制进行了简要介绍。     

直升机飞控系统测试软件的设计与实现

针对直升机飞控系统的地面性能检测,设计了直升机飞控系统测试软件.该软件配合硬件系统,可组成飞控系统综合测试设备.详细叙述了飞控系统测试软件的设计方案.重点分析了测试软件实时性的保证,基于Modbus协议的通信和数据的解读.实时测试软件采用模块化设计思想,实现了测试的自动化和综合化.在不同的设定下,可实现不同的测试目的.实际应用表明,该测试软件实用性强,运行稳定可靠.     

直升机旋翼下洗流场的数值模拟

建立了三维欧拉方程数值模拟旋翼流场的方法和模型,以用于实际直升机旋翼诱导速度场计算,为火箭导弹发射提供一个旋翼下洗流场计算方法。在该模型中,使用格心形式有限体积法来求解旋翼流场,时间推进应用五步Runge—Kutta方法,并采用了由动量理论导出的远场边界条件,使用了当地时间步长和隐式残值光顺的加速收敛措施;进行了算例计算,分别给出了Caradonna模型旋翼桨叶表面压力分布以及AH-1G模型旋翼流场中沿导弹发射线上的诱导速度分布的计算结果,与可得到的试验数据进行了对比,吻合良好。最后,得出了几点结论。     

液弹阻尼器动力学特性对直升机地面共振的影响分析

基于汉密尔顿原理,根据直升机旋翼液弹阻尼器的非线性动力学模型和等效线化模型,分别建立了带非线性和线性液弹阻尼器的直升机旋翼/机体耦合系统动力学模型;并对直升机的地面共振稳定性进行了数值模拟,分析了液弹阻尼器动力学特性对直升机地面共振的影响。结果表明,液弹阻尼器的存在增加了桨叶摆振后退型模态阻尼,提高了直升机地面共振稳定性。采用线化模型计算方便,计算结果能基本反映液弹阻尼器对桨叶摆振后退型模态的影响变化趋势;但模态耦合区位置和峰值阻尼的确定不够准确;而非线性模型则能准确描述液弹阻尼器的动力学特性和直升机旋翼/机体耦合系统稳定性的变化规律,精度较高。