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直升机旋翼干扰对尾桨气动噪声影响的数值研究 被引量:1
1
作者 樊枫 邱逢昌 曹亚雄 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期243-252,共10页
采用基于运动嵌套网格的CFD方法来模拟直升机旋翼/尾桨气动干扰流场,为旋翼/尾桨干扰噪声的计算提供准确的非定常气动力,并采用FW-H方程来计算干扰状态下的尾桨气动噪声。采用建立的计算模型,针对不同飞行状态下的尾桨噪声特性进行数值... 采用基于运动嵌套网格的CFD方法来模拟直升机旋翼/尾桨气动干扰流场,为旋翼/尾桨干扰噪声的计算提供准确的非定常气动力,并采用FW-H方程来计算干扰状态下的尾桨气动噪声。采用建立的计算模型,针对不同飞行状态下的尾桨噪声特性进行数值模拟,分析了旋翼尾流对尾桨气动噪声的干扰特性,并着重研究了尾桨重要的设计参数——旋转方向和垂向位置对尾桨噪声的影响规律。计算结果表明:悬停时,旋翼对尾桨的气动干扰影响会导致尾桨的噪声水平有所增加,但不会发生显著的变化;前飞时,旋翼干扰对尾桨噪声影响较大,且旋转方向和垂向位置对干扰噪声特性具有重要影响。 展开更多
关键词 气动噪声 气动干扰 旋翼 尾桨 直升机
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直升机旋翼翼型的非定常气动特性计算方法与验证研究 被引量:1
2
作者 孟微 胡和平 周云 《航空科学技术》 2017年第10期18-23,共6页
根据旋翼振动载荷分析需求,基于Leishman-Beddoes动态失速模型和翼型的风洞试验数据,进行翼型的非定常气动特性的建模和模型验证研究。本模型着重于非定常气动问题的物理表述,将附着流、气流分离、动态失速三个子模型进行综合,将经验系... 根据旋翼振动载荷分析需求,基于Leishman-Beddoes动态失速模型和翼型的风洞试验数据,进行翼型的非定常气动特性的建模和模型验证研究。本模型着重于非定常气动问题的物理表述,将附着流、气流分离、动态失速三个子模型进行综合,将经验系数简化为4个,其余18个参数均从翼型的静态、动态试验中获得。本模型与其他模型相比,经验系数少,物理表述清晰。与试验相关性分析表明,本模型的计算精度高、可靠性好,可用于旋翼振动载荷的计算分析。 展开更多
关键词 翼型气动特性 非定常 附着流 气流分离 动态失速
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直升机机身干扰对旋翼气动与噪声特性影响研究 被引量:8
3
作者 靳鹏 樊枫 《航空科学技术》 2021年第6期9-20,共12页
本文采用基于CFD/FW-H的旋翼气动/噪声计算模型,针对悬停及中小速度前飞时,考虑机身对旋翼涡流场、非定常气动载荷和噪声特性的干扰影响,开展了直升机机身干扰状态下的旋翼气动和噪声特性数值计算分析研究,获得了不同飞行状态下,机身对... 本文采用基于CFD/FW-H的旋翼气动/噪声计算模型,针对悬停及中小速度前飞时,考虑机身对旋翼涡流场、非定常气动载荷和噪声特性的干扰影响,开展了直升机机身干扰状态下的旋翼气动和噪声特性数值计算分析研究,获得了不同飞行状态下,机身对旋翼涡流场、气动力和噪声特性的影响规律。计算结果表明,机身对旋翼气动力的影响主要存在于0°和180°方位角附近,且桨叶内段受影响较大,但在不同的飞行状态下,机身对旋翼气动力的影响规律存在不同特点;此外,由机身干扰引起的桨叶载荷变化对旋翼气动噪声的影响很小。 展开更多
关键词 气动干扰 气动特性 噪声特性 旋翼 机身
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直升机旋翼翼型需求分析及技术发展展望 被引量:4
4
作者 曾伟 袁明川 +1 位作者 樊枫 林永峰 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期61-69,I0001,共10页
与机翼翼型相比,旋翼翼型在前飞时来流速度和迎角处于大范围变化之中,需要针对多种气动环境进行综合权衡设计。针对常规直升机和新构型高速直升机,综合考虑多种飞行条件,分析了旋翼翼型设计的性能需求。总结了先进旋翼翼型系列的发展及... 与机翼翼型相比,旋翼翼型在前飞时来流速度和迎角处于大范围变化之中,需要针对多种气动环境进行综合权衡设计。针对常规直升机和新构型高速直升机,综合考虑多种飞行条件,分析了旋翼翼型设计的性能需求。总结了先进旋翼翼型系列的发展及应用情况,以OA和TsAGI翼型为例分析了旋翼翼型的气动性能特点和发展趋势。从旋翼翼型指标分解、动态气动特性计算与试验、气动优化设计等方面介绍了旋翼翼型技术的发展现状,并对未来旋翼翼型技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 直升机 旋翼 翼型 高速 动态
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直升机着水载荷试验研究 被引量:6
5
作者 汪正中 陈立霞 +2 位作者 索谦 马玉杰 廉滋鼎 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期258-263,共6页
为进一步提升中国国内直升机缩比模型着水试验能力,为中国民用直升机水上迫降适航取证提供技术支撑,本文对国内直升机缩比模型着水试验及试验结果进行了研究。通过介绍模型着水试验的试验设备、试验件、试验要求和试验步骤,并对着水载... 为进一步提升中国国内直升机缩比模型着水试验能力,为中国民用直升机水上迫降适航取证提供技术支撑,本文对国内直升机缩比模型着水试验及试验结果进行了研究。通过介绍模型着水试验的试验设备、试验件、试验要求和试验步骤,并对着水载荷结果与俄罗斯中央空气流体动力研究院莫斯科学院的试验结果进行对比分析,验证了中国直升机缩比模型着水试验能力,为中国进行直升机水上迫降方面的模型着水试验提供了技术参考。 展开更多
关键词 直升机 缩比模型 着水试验
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高速直升机旋翼反流区桨叶剖面翼型气动特性CFD分析 被引量:4
6
作者 袁明川 杨永飞 林永峰 《直升机技术》 2015年第1期1-5,12,共6页
随着直升机飞行速度的提升,旋翼的反流区域逐渐增大。以某直升机旋翼模型为例,利用CFD方法对旋翼反流区桨叶不同剖面翼型的气动特性进行了分析,得到旋翼桨叶不同剖面翼型的气动力、压力系数和周围流场变化情况,对它们的流动机理进行了... 随着直升机飞行速度的提升,旋翼的反流区域逐渐增大。以某直升机旋翼模型为例,利用CFD方法对旋翼反流区桨叶不同剖面翼型的气动特性进行了分析,得到旋翼桨叶不同剖面翼型的气动力、压力系数和周围流场变化情况,对它们的流动机理进行了简单的探究。通过对比分析,得到了反流区桨叶剖面气动特性的一些规律。同时初步研究了翼型后缘钝化处理对改善反流特性的影响。 展开更多
关键词 高速直升机 反流区 翼型 CFD 后缘钝化
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无轴承旋翼直升机气动机械稳定性分析 被引量:1
7
作者 凌爱民 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期413-418,共6页
采用模态综合技术建立了旋翼与机体耦合气动机械稳定性分析模型,并以采用无轴承旋翼的轻型直升机为研究对象,依据机体动力学特性试验数据和旋翼设计数据,进行了地面共振和空中共振分析。研究了一些设计因数对稳定性的影响,讨论了从设计... 采用模态综合技术建立了旋翼与机体耦合气动机械稳定性分析模型,并以采用无轴承旋翼的轻型直升机为研究对象,依据机体动力学特性试验数据和旋翼设计数据,进行了地面共振和空中共振分析。研究了一些设计因数对稳定性的影响,讨论了从设计上增大阻尼的方法和在分析方法上还应注重的研究内容,研究结果表明,安装减摆器,并提高其阻尼效率,以及设计对阻尼有利的桨叶气弹耦合是消除无轴承旋翼地面共振和空中共振的重要设计措施。 展开更多
关键词 无轴承旋翼 柔性梁 袖套 气动机械稳定性
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平底直升机着水载荷和压力分布估算方法研究 被引量:1
8
作者 马玉杰 汪正中 陈立霞 《直升机技术》 2014年第1期1-5,共5页
将平底直升机底部形状简化为一矩形平板,基于经典的水动力冲击理论,建立简化的刚体运动方程,对其求解得到着水载荷及压力分布的估算方法。计算结果与国外相关资料比较,其准确性可以满足实际工程的要求。
关键词 平底直升机 着水载荷 压力分布 平板
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共轴刚性旋翼高速直升机旋翼操纵策略分析 被引量:6
9
作者 袁野 陈仁良 +1 位作者 李攀 鲁可 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期915-921,共7页
为研究横向周期变距差动和旋翼控制相位角2种旋翼冗余操纵策略对共轴刚性旋翼高速直升机飞行动力学特性的影响,利用经过验证的XH-59直升机飞行动力学模型,在直升机和复合推进2种飞行模式下,分析了横向周期变距差动和旋翼控制相位角对共... 为研究横向周期变距差动和旋翼控制相位角2种旋翼冗余操纵策略对共轴刚性旋翼高速直升机飞行动力学特性的影响,利用经过验证的XH-59直升机飞行动力学模型,在直升机和复合推进2种飞行模式下,分析了横向周期变距差动和旋翼控制相位角对共轴刚性旋翼高速直升机配平特性;上、下旋翼桨毂最大弯矩以及需用功率的影响。结果表明:随着前飞速度的增加,提高横向周期变距差动和降低旋翼控制相位角会减小直升机模式下的低头姿态,降低直升机和复合推进模式下的配平总距和需用功率。降低横向周期变距差动和提高旋翼控制相位角有利于降低2种模式下的最大桨毂弯矩。随着前飞速度增加,相比于调节横向周期变距差动,改变旋翼控制相位角会明显增加2种模式下配平纵向周期变距,甚至使其超过限幅。同时,采用横向周期变距差动对调节直升机需用功率和桨毂处弯矩的效果更为明显。 展开更多
关键词 双旋翼共轴直升机 刚性旋翼 配平特性 直升机需用功率 桨毂弯矩 旋翼控制相位角 横向周期变距差动
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共轴刚性旋翼直升机旋翼控制相位角问题分析 被引量:5
10
作者 袁野 陈仁良 +1 位作者 李攀 鲁可 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2047-2053,共7页
利用共轴刚性旋翼直升机飞行动力学模型,以XH-59A共轴刚性旋翼直升机为研究对象,分析了旋翼控制相位角对纵向配平特性、需用功率以及上、下旋翼桨毂弯矩的影响。基于分析结果,提出了一种针对共轴刚性旋翼直升机的旋翼控制相位角的配置... 利用共轴刚性旋翼直升机飞行动力学模型,以XH-59A共轴刚性旋翼直升机为研究对象,分析了旋翼控制相位角对纵向配平特性、需用功率以及上、下旋翼桨毂弯矩的影响。基于分析结果,提出了一种针对共轴刚性旋翼直升机的旋翼控制相位角的配置方法。该配置方法以降低直升机需用功率为目标,并保证上、下旋翼桨毂弯矩和配平特性满足要求。通过该方法能使XH-59A直升机在0~80 m/s的飞行速度范围内满足上、下旋翼最大桨毂弯矩和纵向操纵限幅的要求,并且能最多降低8%的直升机需用功率,为共轴刚性旋翼直升机的设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 双旋翼共轴式直升机 需用功率 旋翼控制相位角 配平特性 桨毂弯矩
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前行桨叶概念高速直升机操纵冗余问题研究 被引量:6
11
作者 武上景 鲁可 +1 位作者 汪正中 李春华 《航空科学技术》 2020年第4期59-66,共8页
前行桨叶概念(ABC)高速直升机采用共轴刚性旋翼、推力复合、操纵复合等先进技术大幅度提升飞行速度的同时也带来了复杂的冗余操纵问题,主要表现在:推力复合带来的旋翼/推力螺旋桨推力控制冗余问题;利用周期变距差动控制共轴刚性旋翼升... 前行桨叶概念(ABC)高速直升机采用共轴刚性旋翼、推力复合、操纵复合等先进技术大幅度提升飞行速度的同时也带来了复杂的冗余操纵问题,主要表现在:推力复合带来的旋翼/推力螺旋桨推力控制冗余问题;利用周期变距差动控制共轴刚性旋翼升力偏置问题;共轴刚性旋翼/尾舵面操纵复合带来的俯仰、偏航操纵冗余问题。本文基于共轴刚性推力复合式高速直升机飞行动力学模型,以需用功率最小和满足飞行品质要求为目标,对上述问题开展了分析研究,并提出了解决思路和具体解决方案,可为未来前行桨叶概念高速直升机设计提供参考。 展开更多
关键词 前行桨叶概念 共轴刚性旋翼 高速直升机 横向升力偏置 操纵冗余
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直升机故障分析与管理系统的设计与实现 被引量:2
12
作者 熊毅 黄建萍 +1 位作者 熊邦书 李新民 《直升机技术》 2011年第1期49-54,共6页
为提高直升机健康和使用管理的自动化程度,构建了基于C/S结构的直升机故障分析与管理系统框架,阐述了在.net平台下的设计与实现方案。将阈值判断、小波技术、时域平均以及傅里叶分析等用于振动信号去噪、特征频率提取等信号分析之中,为... 为提高直升机健康和使用管理的自动化程度,构建了基于C/S结构的直升机故障分析与管理系统框架,阐述了在.net平台下的设计与实现方案。将阈值判断、小波技术、时域平均以及傅里叶分析等用于振动信号去噪、特征频率提取等信号分析之中,为直升机的故障诊断提供分析平台。同时,结合网络技术、数据库技术实现数据的有效管理,为地勤维护人员、直升机管理人员及专家提供良好的分析和管理工具。 展开更多
关键词 故障分析 .NET FFT 小波技术 时域平均 数据库技术
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直升机缩比模型水中横向稳性试验研究 被引量:3
13
作者 陈暘 陈立霞 汪正中 《直升机技术》 2019年第4期57-59,72,共4页
直升机水中横向稳性是直升机漂浮特性研究的重要内容,试验是研究手段之一。主要介绍了直升机水中横向稳性试验的试验设备、试验件、试验方案及试验步骤,并对试验结果进行了分析。该试验技术可用于直升机缩比模型水中横向稳性试验,为国... 直升机水中横向稳性是直升机漂浮特性研究的重要内容,试验是研究手段之一。主要介绍了直升机水中横向稳性试验的试验设备、试验件、试验方案及试验步骤,并对试验结果进行了分析。该试验技术可用于直升机缩比模型水中横向稳性试验,为国内民用直升机的水上迫降适航取证提供技术支持。 展开更多
关键词 直升机缩比模型 水中横向稳性 试验件 试验
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直升机飞行品质等级数值认定方法研究 被引量:1
14
作者 田洪源 鲁可 +2 位作者 武上景 刘春生 李春华 《航空科学技术》 2021年第3期55-61,共7页
针对直升机机动飞行品质评估,ADS-33E-PRF飞行品质规范设立了不同机动性要求的任务—科目—单元,这些任务—科目—单元为驾驶员试飞进行品质评定提供了相应的依据。同时,这种主观评定方法存在成本高、风险大、周期长且无法指导直升机前... 针对直升机机动飞行品质评估,ADS-33E-PRF飞行品质规范设立了不同机动性要求的任务—科目—单元,这些任务—科目—单元为驾驶员试飞进行品质评定提供了相应的依据。同时,这种主观评定方法存在成本高、风险大、周期长且无法指导直升机前期设计等问题,采用数值分析的方法是解决这一问题的有效方式。本文在总结直升机机动飞行驾驶员主观评定方法的基础上,通过引入操纵量功率谱分析、驾驶员灵敏度函数以及驾驶员快捷性指标等相关技术手段,探讨直升机机动飞行品质等级数值认定方法。最后,通过数值仿真初步验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 机动飞行 驾驶员操纵负荷 驾驶员灵敏度函数 驾驶员快捷性 操纵量功率谱密度
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基于卸载式升力模拟的直升机缩比模型着水试验技术研究 被引量:2
15
作者 王莉 陈立霞 汪正中 《直升机技术》 2020年第1期42-46,共5页
适航规章中提出了旋翼升力的模拟要求。文章针对直升机缩比模型着水试验的旋翼升力模拟技术,分析了3种方案的特点,选择卸载式旋翼升力模拟技术应用于直升机缩比模型水上迫降试验。针对该方案,设计了新的试验卸载装置,探索了新的试验方法... 适航规章中提出了旋翼升力的模拟要求。文章针对直升机缩比模型着水试验的旋翼升力模拟技术,分析了3种方案的特点,选择卸载式旋翼升力模拟技术应用于直升机缩比模型水上迫降试验。针对该方案,设计了新的试验卸载装置,探索了新的试验方法,开展了重复性试验,通过试验数据的对比验证了试验装置和试验方法的可行性和可靠性。此技术可应用于直升机缩比模型的水上迫降适航取证试验,为民用直升机的水上迫降适航取证提供技术支持。 展开更多
关键词 直升机 水上迫降 升力模拟 试验
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压电驱动机构在直升机ACF智能旋翼上的应用 被引量:2
16
作者 姚佐聪 胡和平 高乐 《航空科学技术》 2023年第4期66-71,共6页
直升机的主动控制襟翼(ACF)型智能旋翼技术通过驱动机构带动旋翼后缘襟翼局部高频偏转,产生反相高阶气动载荷来抵消或降低旋翼高阶振动载荷,达到降低旋翼振动的目的,是直升机旋翼动力学领域发展的最新趋势之一。本文围绕使用压电材料驱... 直升机的主动控制襟翼(ACF)型智能旋翼技术通过驱动机构带动旋翼后缘襟翼局部高频偏转,产生反相高阶气动载荷来抵消或降低旋翼高阶振动载荷,达到降低旋翼振动的目的,是直升机旋翼动力学领域发展的最新趋势之一。本文围绕使用压电材料驱动的后缘襟翼驱动机构,系统梳理了国内外各类驱动机构构型的发展历程和验证现状,对几种典型构型驱动机构的力学输出特性进行了对比分析,阐述了国内外技术差距并指出国内当前研究面临的几个主要问题,为后续国内压电驱动机构的选型、可靠性设计以及性能优化等提供参考。 展开更多
关键词 直升机 主动控制 后缘襟翼 压电叠堆 驱动机构
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共轴刚性旋翼直升机着舰飞行特性
17
作者 苏大成 汪正中 +1 位作者 吴令华 黄水林 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期832-841,共10页
建立一套能够耦合非定常舰船流场的共轴刚性旋翼直升机飞行动力学模型,以研究该旋翼飞行器在着舰过程中的飞行特性。在舰艉流场模拟方面,采用分离涡方法以获得高精度非定常流场数据;在飞行力学建模方面,引入上下旋翼干扰因子建立共轴刚... 建立一套能够耦合非定常舰船流场的共轴刚性旋翼直升机飞行动力学模型,以研究该旋翼飞行器在着舰过程中的飞行特性。在舰艉流场模拟方面,采用分离涡方法以获得高精度非定常流场数据;在飞行力学建模方面,引入上下旋翼干扰因子建立共轴刚性旋翼诱导速度模型,并采用等效挥舞运动概念建立其挥舞运动方程;基于“单向耦合”思想构建了计算流体动力学(CFD)向飞行力学模型的数据传递策略,并分别以XH-59A直升机和UH-60A/SFS2组合为算例验证了飞行动力学模型和数据传递策略的正确性。以SFS2舰船模型和XH-59A共轴刚性旋翼直升机组合为研究对象,从直升机操纵余量和非定常载荷水平两方面分析了着舰过程中舰艉流场对共轴刚性旋翼直升机的扰动特征。时均研究结果显示:由于共轴上下旋翼受时均流场的扰动存在差异,飞行员在增大总距以维持高度稳定的同时,还需要减小差动总距以保持机头朝向的稳定。非定常水平研究结果表明:对于共轴构型直升机,舰船流场对拉力及俯仰力矩的非定常扰动,是引起飞行员工作载荷增大的主要因素。 展开更多
关键词 共轴刚性旋翼直升机 舰船流场 单向耦合 操纵余量 非定常水平
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小型直升机自适应起落架系统设计
18
作者 马东林 罗骏 刘纪福 《中国科技信息》 2022年第17期72-74,共3页
本文设计了一款基于Arduino控制的小型液压驱动直升机自适应起落架控制系统。该自适应起落架控制系统能够在保证机体姿态平稳的前提下,利用对两端起落架长度进行自适应调整,实现安全着陆。通过小型直升机平台进行侧坡起降试验,试验结果... 本文设计了一款基于Arduino控制的小型液压驱动直升机自适应起落架控制系统。该自适应起落架控制系统能够在保证机体姿态平稳的前提下,利用对两端起落架长度进行自适应调整,实现安全着陆。通过小型直升机平台进行侧坡起降试验,试验结果表明,该小型直升机自适应起落架控制系统能够保证直升机在15°侧坡角情况下完成平稳着陆。 展开更多
关键词 垂直起降 起落架系统 直升机 低速性能 恶劣海况 平直度 飞行员 民用领域
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基于MCKD和增强倒频谱的直升机自动倾斜器滚动轴承故障诊断方法 被引量:7
19
作者 孙伟 李新民 +2 位作者 金小强 黄建萍 张先辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期159-163,共5页
针对直升机自动倾斜器滚动轴承转速低,其早期故障特征信号易被噪声淹没的问题,提出了基于最大相关峭度解卷积(MCKD)和增强倒频谱分析的直升机自动倾斜器滚动轴承故障诊断方法。该方法利用MCKD方法对故障信号进行降噪处理,采用自相关方... 针对直升机自动倾斜器滚动轴承转速低,其早期故障特征信号易被噪声淹没的问题,提出了基于最大相关峭度解卷积(MCKD)和增强倒频谱分析的直升机自动倾斜器滚动轴承故障诊断方法。该方法利用MCKD方法对故障信号进行降噪处理,采用自相关方法和广义Shannon熵对倒频谱分析进行改进,得到增强倒频谱,提取故障特征频率。实验研究表明,所提出的方法能精确地诊断自动倾斜器滚动轴承内圈、外圈和滚珠故障,且优于传统的倒频谱分析,可以预防重大故障发生。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 最大相关峭度解卷积(MCKD) 增强倒频谱 自动倾斜器
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直升机桨叶挥舞量的全场景视觉测量及分析 被引量:8
20
作者 欧巧凤 肖佳兵 +2 位作者 陈垚锋 李新民 熊邦书 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期146-156,共11页
桨叶旋转时的挥舞状态反映了直升机旋翼的性能。旋转桨叶的全场景挥舞测量和分析,是直升机旋翼试验研究的热点和难点。本文提出了一种基于大视场立体视觉的桨叶挥舞量测量和挥舞模式回归分析方法。首先,构建大视场立体视觉系统并测量桨... 桨叶旋转时的挥舞状态反映了直升机旋翼的性能。旋转桨叶的全场景挥舞测量和分析,是直升机旋翼试验研究的热点和难点。本文提出了一种基于大视场立体视觉的桨叶挥舞量测量和挥舞模式回归分析方法。首先,构建大视场立体视觉系统并测量桨叶标记点的三维坐标;其次,在桨毂坐标系下计算桨叶标记点的挥舞量;最后,对桨叶在不同总距和周期变距下的挥舞量进行回归分析。包括,利用四阶多项式拟合分析桨叶在特定时刻的挥舞模式;利用复合正弦函数拟合桨叶旋转过程中的挥舞规律。直升机悬停状态下的桨叶挥舞测量结果验证了本文方法的有效性,在4.6 m×4.6 m场景中测量的挥舞量均方根误差小于1 mm;挥舞模式和规律回归分析的模型拟合度好,其均方根误差小于1 mm。 展开更多
关键词 桨叶挥舞量 大视场立体视觉 桨毂坐标系 回归模型 测量误差
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