滚转振荡指标在再入无人飞行器上的应用研究
2015-12-28罗洋刘全军吴了泥
飞行力学 2015年2期
罗洋,刘全军,吴了泥
(1.厦门大学 物理与机电工程学院,福建 厦门361000;2.北京临近空间飞行器系统工程研究所 控制室,北京100076)
0 引言
再入无人飞行器因具有较大的滚摆比、低荷兰滚阻尼,使得滚转振荡问题较为突出。本文通过分析有人机飞行品质滚转振荡指标的内在机理,探索再入无人飞行器的滚转振荡指标,为总体和控制系统设计提供支持。
滚转振荡指标限定了滚转角(速率)振荡幅值比,以保证飞行器具有足够的操纵精度。指标中包含三种评价方法[1-3],本文针对第二种方法,分析了滚转振荡指标机理、横坐标参数侧滑相位ψβ的意义及影响指标边界的因素;根据再入无人飞行器的任务特点,分析了滚转振荡指标在再入无人飞行器上的适用性;基于某再入无人飞行器的动力学模型,分析了方向舵补偿可减小的滚转振荡幅值比,初步探讨了再入无人飞行器滚转振荡指标的制定问题。
1 有人机滚转振荡指标
在飞行器具有中等或偏高的滚摆比及偏低的荷兰滚阻尼的情况下,滚转控制时会出现滚转振荡现象,如图1所示。这一现象将干扰驾驶员的精确操纵。为此,飞行品质规范提出了滚转振荡指标,以限定振荡幅值比,针对不同的副翼输入信号给出了三种评价方法,具体说明见文献[1]。
第二种方法的飞行品质指标见文献[1],横坐标为侧滑相位 ψβ,纵坐标为滚转振荡幅值比posc/pav,相同ψβ下各飞行品质等级所允许的最大posc/pav不同,形成了各自的滚转振荡指标边界。……
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