蓝启城，赖水清

(1.中国船舶工业系统工程研究院，北京 100094；2.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引言

直升机吊挂飞行的动力学问题在20世纪60年代末开始受到广泛关注。最早的记载是1965年由Lucassen和Sterk所发表的文献，提出了一种垂直面内3自由度模型，采用单点吊挂假设并忽略了作用在吊挂物上的气动力和力矩。分析结果指出吊挂物摆动运动模态是稳定的，直升机长周期模态仍不稳定，并且其频率随吊索长度增加而降低。Szustak和Jenney指出，传统的直升机增稳系统在吊挂悬停和释放吊挂物过程中显得不足，可能会导致驾驶员诱发震荡现象。后来，Dukes采用了和Lucassen相同的简化方法，在频域里研究了直升机吊挂飞行的稳定性，并为吊挂飞行设计了可能行之有效的增稳措施和适宜的操纵手段，在理论上证明了在反馈机制中包含吊点的纵向移动会增强吊挂飞行的稳定性，但并未试验验证。以上研究局限于悬停和低速飞行状况，此时吊挂物的气动特性影响比较微小。Poli和Comack研究了吊挂物分别为2.44m×2.44m×6.1m的集装箱和底面直径为1.65m、长6.1m的圆柱体的前飞稳定性，研究中考虑了吊挂物的气动特性，得出长吊索、大速度和轻载荷能提高吊挂物的稳定性的结论。

随着现代传感器和控制技术的发展，尤其是差分GPS(全球定位系统)，激光雷达(光探测和测距)，全权限飞行控制系统，直升机主动飞行控制技术等的发展，直升机系统的状态感知和航迹精确控制能力显著提高，为新型直升机协调吊挂方式的实现铺平了道路。……