某型直升机飞行模拟器仿真系统研究
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇某型直升机飞行模拟器仿真系统研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：针对直升机结构特点，该文主要对直升机起飞、悬停等状态进行空气动力学分析，建立了机身-起落架动力学模型；同时对所建动力学模型进行仿真分析，仿真结果与实际飞行状态一致，说明所建模型正确，有一定参考价值。
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）35-8126-02
直升机具有垂直起降、悬停等特点，在军用和民用两方面都有着重要的作用，因此，培养高素质的直升机飞行员就变得更加迫切。同时，随着虚拟现实技术的发展，飞行模拟器以其安全性和高逼真度等优势，已经成为飞行训练的重要手段。该文以某型直升机为研究对象，采用叶素法建立了直升机的有关数学模型，并在此基础上构建了直升机机身-起落架动力学模型，仿真结果证明了所建模型的正确性，给直升机模拟器的设计提供了一定参考。
1 建立数学模型
直升机主要依靠旋翼升力进行起飞和降落，与固定翼飞机相比，直升机旋翼结构复杂，飞行时绕桨毂转动的同时，桨叶还要做上下挥舞运动[1]，所以其动力学特性更为复杂。在XOY平面内用叶素法对直升机进行受力分析。
1.1 旋翼升力
2 机身-起落架动力学模型
直升机机身动力学建模是研究直升机飞行模拟器的核心技术，该文选取除去旋翼和尾桨之外的机身为研究对象，把每个轮胎看作三维线性弹簧，建立直升机机身-起落架动力学建模[3]，如图1所示。
3 仿真分析
3.1 气动特性仿真
图中，当桨叶安装角为30度时，机身速度为0，此时升力等于重力，直升机处于悬停状态。当桨叶安装角逐渐增加时，升力增大，机身速度也随之增大，直升机上升；反之如果安装角逐渐减小时，升力也减小，机身速度为负，直升机下降。
3.2 机身动力学模型仿真
为验证直升机动力学模型的正确性，对机身的滚转动作进行仿真，得到滚转角速度和滚转角随输入量的响应曲线，并与相应的实际飞行曲线进行对比，图3为滚转角速度时间响应曲线，图4为滚转角时间响应曲线。
从仿真结果可看出，在同一输入量下，仿真曲线和实际飞行曲线具有一定拟合趋势，从而验证了所建动力学模型的正确性。
4 结论
本文从直升机模拟器仿真系统实际需要出发，对某型直升机展开研究，建立了直升机动力学模型，为仿真分析提供了依据；同时把仿真结果与实际飞行数据相对比，进一步验证了研究结果的正确性，具有一定的实际意义和参考价值。
参考文献
[1] 张辽，张允昌，韩亮. 直升机旋翼系统仿真建模研究[J].系统仿真学报，2006， 18（2）： 166-171.
[2] 邱岳恒，卢京潮，刘秉. 直升机视景仿真及座舱仪表显示系统实现[J]. 测控技术，2010， 29（7）： 13-15.
[3] 王适存，徐国华. 直升机旋翼空气动力学的发展[J]. 南京航空航天大学学报，2001， 33（3）： 203-211.