航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2011年
9期
1599-1607
,共9页
自转着陆%轨迹优化%最优控制%单发失效%直升机%三维刚体模型%非线性规划
自轉著陸%軌跡優化%最優控製%單髮失效%直升機%三維剛體模型%非線性規劃
자전착륙%궤적우화%최우공제%단발실효%직승궤%삼유강체모형%비선성규화
建立了直升机单发失效后增广的纵向三维刚体飞行动力学模型,通过选择合适的目标函数、路径约束和边界约束,将自转着陆问题表示成非线性最优控制问题,使用非线性规划方法求解得到自转着陆的最优轨迹和操纵.以UH-60直升机为例,首先计算了自转着陆距离最短的最优解,并与二维点质量模型进行对比.结果表明三维刚体模型在旋翼转速、旋翼拉力系数和下降率的时间历程与二维点质量模型一致的情况下,能提供直升机自转过程中的姿态变化,且纵向操纵更符合实际.然后考虑驾驶员反应滞后的实际情况,研究了自转着陆速度最小的最优轨迹和操纵,发现可以获得更小的下降率和更柔和的操纵,而着陆所需的末端时间和自转着陆距离会明显增加.
建立瞭直升機單髮失效後增廣的縱嚮三維剛體飛行動力學模型,通過選擇閤適的目標函數、路徑約束和邊界約束,將自轉著陸問題錶示成非線性最優控製問題,使用非線性規劃方法求解得到自轉著陸的最優軌跡和操縱.以UH-60直升機為例,首先計算瞭自轉著陸距離最短的最優解,併與二維點質量模型進行對比.結果錶明三維剛體模型在鏇翼轉速、鏇翼拉力繫數和下降率的時間歷程與二維點質量模型一緻的情況下,能提供直升機自轉過程中的姿態變化,且縱嚮操縱更符閤實際.然後攷慮駕駛員反應滯後的實際情況,研究瞭自轉著陸速度最小的最優軌跡和操縱,髮現可以穫得更小的下降率和更柔和的操縱,而著陸所需的末耑時間和自轉著陸距離會明顯增加.
건립료직승궤단발실효후증엄적종향삼유강체비행동역학모형,통과선택합괄적목표함수、로경약속화변계약속,장자전착륙문제표시성비선성최우공제문제,사용비선성규화방법구해득도자전착륙적최우궤적화조종.이UH-60직승궤위례,수선계산료자전착륙거리최단적최우해,병여이유점질량모형진행대비.결과표명삼유강체모형재선익전속、선익랍력계수화하강솔적시간역정여이유점질량모형일치적정황하,능제공직승궤자전과정중적자태변화,차종향조종경부합실제.연후고필가사원반응체후적실제정황,연구료자전착륙속도최소적최우궤적화조종,발현가이획득경소적하강솔화경유화적조종,이착륙소수적말단시간화자전착륙거리회명현증가.
