基于Virtual.Lab的直升機飛行操縱系統動力學建模與仿真*

劉海清

(中國直升機設計研究所，江西 景德鎮　333000)

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直升機的操縱系統機械部分是直升機操縱系統研究的重點，系統性能的好壞直接影響直升機的操縱性、穩定性，甚至影響飛行安全。直升機的操縱系統機械部分主要是動力學問題，因此為了對直升機操縱系統性能進行有效分析，優化設計參數，進行機構優化設計以及提高控制精度和可靠性建模需要采用多體動力學的方法完成。

多體動力學是研究多個物體構成的機械系統的動力學仿真和分析的一門學科[1]，發展到20世紀末已經能分析含有多個柔性體的復雜機構，并且可以在已有模型的基礎上進行細化處理，以適應設計的不同階段對模型精細性的要求[2]。動力學建模技術在汽車制造和武器裝備制造中得到了廣泛的應用，而在航空航天的應用比較較少，目前只在初步應用階段。比較典型的有航天機電集團、清華大學和北航合作開展了復雜系統的動力學建模技術的研究及實踐。中航第一飛機研究院也成功推出國內首駕飛機全機規模電子樣機[3-5]。但總體來說目前我國對于動力學建模技術的應用領域和技術水平還較低，具有很大的提升空間[6]。

隨著直升機市場飛速發展以及競爭日趨激烈，低成本、高質量、快速響應市場、降低產品開發周期等已經成為企業生存和發展的關鍵。依靠傳統的設計模式無法滿足客戶對產品多樣化和個性化的需求，在直升機飛行操縱系統應用多體動力學的建模理論和方法，可以實現精確建模、虛擬設計、動力學仿真分析與優化、系統匹配、整體性能預測等目標[7]?！?br>