毕设论文——倾转旋翼飞机

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1、第一章绪论1.1概述倾转旋翼飞机（图1・1）是一-种新构型原理的飞行器，是介于直升机、固定翼飞机之间的一种新概念航空器①，有人形象地称其为空中“混血儿与直升机相比，倾转旋翼飞机航程远，飞行速度高，倾转旋翼飞机凭借其高速性，能使行动部队快速通过危险地区，而且它还有能力在一个夜间就把作战人员输送到数百公里以外的行动地点，在完成任务后又可以迅速返航。倾转旋翼飞机能够垂直起降，降低了飞机起飞对跑到长度，以及跑道质量的要求。提高了飞机的战场生存能力。它的单位功率起飞重量与最大飞行速度介于典型直升机和能垂直起降的蹈式飞机Z间，而每公里运营成木

2、仅为直升机的一半②，因此，各国军方将倾转旋翼飞机定为重要研究方向，在民用方面也以降低民用飞机对机场跑道以及空间的要求，降低建设成木。图1.1倾转旋翼飞机对于具有V/STOL（垂直/短距起降）能力的飞行器来说，都可以具有以上所①徐缴•倾转旋翼机的发展与关键技术综述卩］•直升机技术，2003年，笫2期，第40页.①同上述的优点。在众多V/STOL飞行器当中，倾转旋翼机的发展前景最被看好，是因为具有自身独特的优势①。倾转旋翼飞机有如下优点（表1.1）：（1）速度快。直升机因受到旋翼前行桨叶激波失速和后行桨叶气流分离的限制，当直升机到达一

3、定速度后，再加速就很容易产生激波失速了，所以此种情况限制了直升机的速度。但倾转旋翼飞机倾转Z后相当于固定翼飞机，很大程度上提高了激波失速速度。（2）噪声小。倾转旋翼飞机巡航时一般以固定翼飞机的飞行方式，因此噪声比直升机小得多，在150米悬停时噪声仅有80分贝。（3）耗油率低。倾转旋翼机在巡航飞行时，因机翼可产生升力，旋翼转速较低，基本上相当于两副螺旋桨，所以耗油率比直升机低。（4）运输成木低。综合考虑倾转旋翼机耗油量少、速度快、航程远、载重大等优点，其运输的成本仅为直升机的1/2O（5）振动小。由于一般倾转旋翼机的旋翼布局在远离机

4、身的机翼尖端，并且旋翼直径较小，因此其座舱的振动水平比一般的直升机低得多。型号起E与着陆方式起E重量（Kg）速度(km/h)升限（m）航程(km)V-22垂直于滑跑2744263879253336BA609垂直于滑跑762050976201400直升机（S-70）垂直于滑跑91853614360550涡桨0机（“星舟”1）滑跑6591641106052629表1」倾转旋翼机、宜升机和涡桨飞机性能比较表当然这种飞行器也受到一定的限制：（1）技术难度高。倾转旋翼机因既有旋翼又有机翼，并且要实现旋翼从垂直位置向水平位置或水平位置向垂直位

5、置倾转，因此在旋翼倾转过程屮气动特性的确定；旋翼/机翼、旋翼/旋翼、旋翼/机体Z间的气动干扰问题；结构设计；旋翼在倾转过程中的动力学分析、旋翼/机翼耦合动载荷和稳定性问题；操纵控制技术及操纵系统动力学设计等方面都遇到了许多技术难题。'岳海龙•倾转旋翼机倾转时旋翼_短舱_机翼耦合结构气弹响应研究[D].南京：南京航空航天大学航空了航学院,2010年,第2页.(2)研制费用高、单机成本高。由于倾转旋翼机是一项高新技术产品，其技术复杂、难度高，因此要验证各项技术需要很高的费用，造成研制费用和单机成木都高得惊人。像美国的“旬虻倾转旋翼机的

6、研制费用达380亿美元，其海军型MV-22的单价达4400万美元。(3)气动特性复朵。在直升机前飞速度很低且下降速度较大时，它就会陷入到口身的卜•洗气流当中，此时极易导致涡环状态的发生。在涡环状态下，空气会绕着旋翼桨叶的叶尖呈环形流动，形成了类似于炸面包圈的涡流。涡流内部的空气压力下降，这就导致旋翼会损失一部分升力。1.2国外倾转旋翼飞机的发展历史与方向追寻倾转旋翼飞机的历史，能够从屮映射出航空界的历史，各国航空公司不惜花费巨资来追求飞机的垂直起降与快速飞行的完美融合。如复合式直升机(LOCKHEEDXH-51)；西科斯基公司的A

7、BC概念机；尾部着陆飞机(LOCKHEEDXFV-1)；固定旋翼飞机(SIKORSKYX-WING)；倾转机翼航空器(VERTOLVZ-2)等等；这些各类的航空器出于存在各种各样的问题都先后停止研究和生产，只有后来发展的鹘式和倾转旋翼飞机普遍受到航空界的认可,特别是倾转旋翼飞机，更是受到一致赞同，倾转旋翼飞机与鹤式飞机相比耗油率很低，而且起飞不受场地的限制，速度快，安全，舒适，运营率高。对于倾转旋翼飞行器，Bell公司和Boeing公司在XV・3、XV-15基础上共同发展起來的V・22“鱼鹰”倾转旋翼飞行器，研制的相对比较成功。2

8、005年10月，MV・22“仇鹰”项口被批准进入全速生产阶段，将于2007年形成初始战斗力。美国海军陆战队于2000年开始，训练V・22的飞行员，并在2007年派出，将用于补充月•最后将取代CH-46海上骑士。美国空军在2009年开始引进V-22o