基于自由尾跡的共軸直升機航向 /總距解耦分析

徐冠峰 陳 銘

(北京航空航天大學 航空科學與工程學院,北京 100191)

基于自由尾跡的共軸直升機航向 /總距解耦分析

徐冠峰 陳 銘

(北京航空航天大學 航空科學與工程學院,北京 100191)

共軸式直升機的航向操縱主要依靠上下旋翼的總距差動實現,在總距和航向操縱上有較強的耦合.利用自由尾跡算法對在研小型共軸式直升機懸停時的航向和總距間的解耦進行了計算,得到了懸停時航向與總距操縱時上下旋翼的總距配合曲線,總結了解耦控制的特點并根據數值計算結果擬合出了近似的解耦函數,計算結果對飛控系統的設計具有重要的指導意義.

自由尾跡;共軸式直升機;操縱解耦

共軸式直升機與單旋翼直升機相比,具有結構緊湊,懸停效率高等特點.但是其航向操縱需要通過改變上下旋翼總距差來實現,與單旋翼直升機相比顯得更為復雜;同時,由于結構尺寸小,航向轉動慣量小,使得共軸式直升機對于航向控制有著更高的要求.

共軸雙旋翼直升機的航向操縱形式分為:全差動、半差動、槳尖制動、磁粉制動.目前北航在研的小型共軸式直升機采用半差動的航向控制方式,即依靠改變下旋翼的總距來進行航向操縱.該直升機在進行飛行試驗時,航向和總距操縱耦合現象明顯,為了使其有更好的操縱品質,需要依靠飛控系統對航向和總距輸入進行解耦.基于這個目標,本文利用自由尾跡模型,對該機懸停狀態航向與總……