直升机旋翼结冰后的飞行品质

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1、第43卷第3期2011年6月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机旋翼结冰后的飞行品质李国知曹义华(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京，100191)V01．43No．3Jun．2011摘要：研究了旋翼结冰后直升机飞行品质分析模型的建立方法，该方法通过引入结冰参数，计算结冰后莱叶翼型升阻力系教增量，建立旋翼结冰模型。并以系数增量形式计入结冰对旋翼力、力矩年口旋翼挥舞模型的影响，建立结冰后飞行动力学模型。基于线性小扰动理论，进一步建立结冰后直升机飞行品质分析模型。根据军用旋翼飞行器驾驶品质要求(AD

2、S一33E—PRF)，研究了旋翼结冰对直升机开环状态下飞行品质的影响。按照品质规范要求，主要分析了结冰时间、环境温度、液态水含量争平均水滴直径的变化对直升机姿态敏捷性、轴间耦舍特性、垂直轴探纵功效和横向突风扰动的影响．计算结果的对比分析显示，直升机旋翼结冰后的飞行品质模型合理，可以用来进行工程应用上的定性分析。关键词：直升机；旋翼结冰；飞行动力学；飞行品质中图分类号：V212．4文献标识码：A文章编号：1005—2615(2011)03一0381一06EffectsofRotorIcingonFlyingQualitiesofHelicopter￡iGuozhi．CaoYihua(School

3、ofAeronauticalScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing，100191，China)Abstract：Amethodforestablishingthehelicopterflyingqualitiesanalysismodelduetorotoricingisstudied．Byintroducingseveralicingparameters，theincrementofbladeairfoillift／dragcoefficientduetorotoricingisc

4、alculated，andtherotoricingmodelisestablished．Thenconsideringtherotoricingel-fectsonrotorforceandtorqueandrotorflappingmodelwiththeformsofcoefficientincrement，theicedflightdynamicmodelisdeveloped．Basedonthelinearperturbationtheory，thehelicopterflyingqualityanalysismodelisestablished．Based0nthehanding

5、qualityrequirementsformilitaryhelicopters(ADS一33E—PRF)，theeffectsoficingontheopen—loopflyingqualitiesofhelicopterareanalyzed．Accordingtothoserequirements，theattitudequickness，interaxiscoupling，verticalaxiscontrolpower，anddistur—banceofthelateralgustaremainlyanalyzedwiththevariationoficingtime，atmosp

6、herictemperature，liquidwatercontent，andmedianvolumetricdiameter．Calculationresultsindicatethattheflyingquali—tiesanalysismodelduetorotoricingiseffective，andtheycanbeusedasanengineeringqualitativeanal-ysist001．Keywords：helicopter；rotoricing；flightdynamics；flyingqualities自1970年以来，当直升机被允许在仪表飞行规则下进行飞行后，

7、直升机飞行遇到了越来越多的云层结冰问题。结冰对直升机性能的影响主要体现在旋翼结冰问题上。从20世纪80年代起，相关研究机构就在对固定翼飞机和螺旋桨飞行器结冰研究经验的理解基础上，逐步对直升机旋翼结冰问题展开了探索‘1‘“。目前，直升机旋翼结冰研究主要从冰风洞试基金项目：北京航空航天大学博士研究生创新基金(YWF一10—02—380)资助项目。收稿日期：2010-11—16；修订日期：2011—01