[发明专利]一种应用于共轴带推力桨高速直升机的配平操纵设计方法

摘要

本申请提供了一种应用于共轴带推力桨高速直升机的配平操纵设计方法，首先建立机体自由度平衡方程组，针对配平操纵的多轮迭代设计流程，采用6操纵量外加2个姿态角作为配平变量，从纵横向变量解耦、变量对平衡方程影响强弱分析、增加等式约束条件等角度，分别进行小速度段、过渡速度段以及大速度段的配平，在每一轮配平中进行变量与方程个数相等的配平，前一轮配平为后一轮配平提供必要的参数基础，逐级递进、检查修正，进行四轮计算后完成配平。本申请降低了计算时间，为配平操纵设计方法的工程化应用提供便利，提高了设计方法的实用价值。

主权项

1.一种应用于共轴带推力桨高速直升机的配平操纵设计方法，其特征在于，包括：建立机体自由度平衡方程组，所述自由度平衡方程组包括直升机三个方向的合力及合力矩构成的六自由度平衡方程；在0‑A的小速度范围内，以直升机模式进行配平，所述直升机模式进行配平包括采用总距、差动总距、横向变距、纵向变距、俯仰角及滚转角6个变量以及采用所述六自由度平衡方程进行配平，获得小速度段配平值；在A‑B的过渡速度范围内，以直升机模式和推力桨模式分别进行配平，所述推力桨模式进行配平包括采用总距、差动总距、横向变距、推力桨总距、俯仰角及滚转角6个变量以及采用所述六自由度平衡方程进行配平，获取过渡速度段配平值；计算在A‑B的过渡速度范围内的直升机模式和推力桨模式配平时的需用功率，形成两条操纵模式变化线，将所述两条操纵模式变化线置于同一坐标系下，选取由功率值较小对应的操纵模式变化线的线段所组成的变化线所对应的配平值作为过渡段初始配平值；确定在A‑B的速度范围内，当旋翼桨毂俯仰力矩超过第一阈值时，基于直升机配平模式得到配平值，调整推力桨推力，在功率变化最小的情况下使所述旋翼桨毂俯仰力矩不高于所述第一阈值，获得最终的过渡段配平值；在B以上的速度范围内，按推力桨模式进行配平，获得大速度段初始配平值；对B以上的速度范围内的任一速度值，计算拉力功率比，若所述拉力功率比小于第二阈值，则增加差动横向变距变量以及拉力功率比方程构成7变量7方程对小于所述第二阈值的拉力功率比所对应的速度段重新进行配平，获得大速度段第二配平值；以所述小速度段配平值调控直升机在0‑A的小速度范围的气动变化，以所述最终的过渡段配平值调控直升机在A‑B的过渡速度范围的气动变化，以所述大速度段初始配平值与大速度段第二配平值共同调控直升机在B以上的大速度范围的气动变化，其中，A取50‑70km/h范围的任一值，B取280‑320km/h范围内的任一值。