【摘 要】
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振动是限制直升机使用和发展的重要因素,旋翼是直升机主要振源。直接对旋翼的每片桨叶进行高阶谐波变距控制,是降低旋翼振动载荷的重要方法,也是简化直升机操纵的有效途径。
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振动是限制直升机使用和发展的重要因素,旋翼是直升机主要振源。直接对旋翼的每片桨叶进行高阶谐波变距控制,是降低旋翼振动载荷的重要方法,也是简化直升机操纵的有效途径。本文以装三片桨叶的铰接式旋翼为研究对象,在桨叶一阶谐波(每转一次)周期变距的基础上对各片桨叶施加独立的高阶谐波变距,进行基于单片桨叶控制的旋翼减振技术研究。本文首先采用Leishman-Beddoes半经验非定常/动态失速翼型气动模型和Pitt-Peters旋翼动力入流模型建立了桨叶刚体挥舞、摆振动力学方程和旋翼桨毂载荷计算模型,并通过算例对翼型气动力模型和桨毂载荷模型进行了验证。然后在桨叶一阶谐波周期变距基础上,分别对各片桨叶施加二阶、三阶谐波变距和二/三阶谐波组合周期变距,研究直升机在不同前飞速度下谐波相位、幅值和谐波组合对桨毂载荷的影响。最后分析了各片桨叶高阶谐波成分差异时桨毂振动载荷的变化规律。分析结果表明,高阶谐波相位和幅值能大幅影响桨毂振动载荷;配合相应的谐波相位和幅值,各阶谐波都能使桨毂振动载荷在部分方向降低80%以上。在桨叶上施加二阶、三阶组合谐波,桨毂各方向振动载荷能同时显著降低,且高阶谐波幅值较单个阶次谐波时更小,工程上更容易实现。
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