沙 虹 伟

(南京航空航天大学 直升机旋翼动力学国家重点实验室, 江苏 南京 210016)

Simulink中倾转旋翼机飞行力学模型研究

沙 虹 伟

(南京航空航天大学 直升机旋翼动力学国家重点实验室, 江苏 南京 210016)

在Simulink环境中建立了功能健全的倾转旋翼飞行力学模型。该模型包含了旋翼、机翼、机身、尾翼等部件气动力模块与操纵机构模块,其中旋翼气动力的计算采取了准定常叶素理论和均匀入流假设,而机翼、机身、尾翼等部件气动力的计算则采用了升力线理论,并考虑了旋翼尾流的影响。最后,以XV-15为样机进行了配平和特征根的计算,并将计算结果与GTRS模型结果进行了对比,验证了该建模方法的有效性。

倾转旋翼机; 飞行力学模型; 仿真; Simulink

引言

倾转旋翼机有多种飞行模式,飞行包线宽,具有很大的开发潜力,但也包含了很多技术问题[1-2],其中又以建立倾转旋翼机飞行力学模型尤为突出。健全的飞行力学模型一般具备模型配平、线性模型提取和响应计算三方面的功能。采用常规建模方法虽然可以使飞行力学模型具备以上功能,但研究人员需要研究相应的算法,额外编写大量的计算代码,这不仅增加了研究人员的工作负荷,而且增加了程序出错的概率。另外,研究人员在编程水平以及编程风格方面参差不齐,使得完成的程序在可读性、继承性和模块化方面水平不高,这也制约了倾转旋翼机飞行力学模型的发展,而在Simulink中建立倾转旋翼机飞行力学模型不仅能实现模型配平、线性模型提取及响应计算等功能,而且还可以方便地对各模块进行升级,可以轻松地解决以上问题。……