徐冠峰 陈 铭

(北京航空航天大学 航空科学与工程学院,北京 100191)

基于自由尾迹的共轴直升机航向 /总距解耦分析

徐冠峰 陈 铭

(北京航空航天大学 航空科学与工程学院,北京 100191)

共轴式直升机的航向操纵主要依靠上下旋翼的总距差动实现,在总距和航向操纵上有较强的耦合.利用自由尾迹算法对在研小型共轴式直升机悬停时的航向和总距间的解耦进行了计算,得到了悬停时航向与总距操纵时上下旋翼的总距配合曲线,总结了解耦控制的特点并根据数值计算结果拟合出了近似的解耦函数,计算结果对飞控系统的设计具有重要的指导意义.

自由尾迹;共轴式直升机;操纵解耦

共轴式直升机与单旋翼直升机相比,具有结构紧凑,悬停效率高等特点.但是其航向操纵需要通过改变上下旋翼总距差来实现,与单旋翼直升机相比显得更为复杂;同时,由于结构尺寸小,航向转动惯量小,使得共轴式直升机对于航向控制有着更高的要求.

共轴双旋翼直升机的航向操纵形式分为:全差动、半差动、桨尖制动、磁粉制动.目前北航在研的小型共轴式直升机采用半差动的航向控制方式,即依靠改变下旋翼的总距来进行航向操纵.该直升机在进行飞行试验时,航向和总距操纵耦合现象明显,为了使其有更好的操纵品质,需要依靠飞控系统对航向和总距输入进行解耦.基于这个目标,本文利用自由尾迹模型,对该机悬停状态航向与总……