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第1章 概述 1

1.1直升机动力学工程设计的背景 1

1.2直升机动力学的主要内容 2

1.2.1旋翼、尾桨动力学 2

1.2.2机体动力学 3

1.2.3旋翼与机体耦合动力学 3

1.2.4传动链扭振动力学 3

1.2.5直升机振动控制 4

1.2.6武装直升机特有的动力学问题 4

1.3直升机动力学设计流程 5

第2章 旋翼动力学 6

2.1引言 6

2.1.1旋翼的功能与结构 6

2.1.2旋翼动力学设计研究范围 6

2.1.3旋翼动力学设计要点 7

2.2旋翼动力学设计通用要求 8

2.2.1设计依据 8

2.2.2设计目标 8

2.2.3设计准则 9

2.3各类结构形式的旋翼动力学特点 9

2.3.1铰接式旋翼的动力学特性特点 9

2.3.2无铰式旋翼或无轴承式旋翼的动力学特性特点 11

2.3.3不同构型旋翼气弹稳定性的特点 11

2.4旋翼气弹耦合动力学建模及其求解方法 12

2.4.1旋翼气弹耦合动力学建模方法概述 12

2.4.2旋翼气弹耦合动力学建模 14

2.4.3旋翼动力学运动方程的求解 18

2.5旋翼动力学设计与验证 20

2.5.1旋翼动力学设计思想、设计程序 20

2.5.2旋翼固有频率设计 21

2.5.3旋翼气弹稳定性设计 22

2.5.4旋翼减振设计 22

2.5.5旋翼动力学试验 23

2.5.6旋翼动力学评估与改进 26

2.5.7尾桨动力学设计 27

2.6设计实例——球柔性旋翼的动力学特性设计与试验评估 28

2.6.1概述 28

2.6.2旋翼动力学特性设计要求 29

2.6.3旋翼动力学特性设计 29

2.6.4旋翼塔试验与相关性分析 30

2.6.5飞行试验评估和改进设计与验证 32

2.6.6分析结论 35

第3章 机体动力学 36

3.1引言 36

3.1.1机体的功能和结构 37

3.1.2机体动力学主要研究对象 37

3.1.3机体动力学研究方法 38

3.1.4机体动力学设计要点 38

3.2机体动力学设计准则 39

3.2.1机体动特性设计准则 39

3.2.2旋转部件每转1次振动要求 39

3.2.3发动机与主减速器安装动力学设计要求 40

3.2.4机载设备安装动力学设计要求 40

3.2.5武器系统安装动特性要求 40

3.2.6局部结构动力学设计要求 40

3.3机体动力学理论与建模要求 40

3.3.1基本假设 40

3.3.2机体结构动力学建模通用要求 41

3.3.3机体结构动力学建模准则 42

3.3.4机体结构全机模型检查要求 46

3.3.5试验建模基本原则 47

3.4机体动力学设计与验证 47

3.4.1机体动力学设计各阶段主要工作及设计流程 47

3.4.2全机结构动力学建模 49

3.4.3机体结构动特性和振动响应分析 50

3.4.4机体动力学试验 51

3.4.5机体结构动力学模型修正 53

3.4.6典型直升机机体动力学问题剖析 55

3.5工程设计案例 62

3.5.1全机结构动力学建模 62

3.5.2全机动特性分析 62

3.5.3全机动响应分析 63

3.5.4机体结构动力学试验 64

3.5.5机体结构动力学模型修正 67

3.5.6全机振动响应评估 67

第4章 旋翼与机体耦合动力学 69

4.1引言 69

4.2地面共振和空中共振问题的物理本质 70

4.3防止地面共振和空中共振的设计措施 71

4.3.1防止地面共振的措施 71

4.3.2防止空中共振的措施 73

4.3.3发生地面共振时的现象和处置办法 73

4.4设计准则 73

4.4.1旋翼与机体耦合稳定性设计准则 73

4.4.2旋翼与机体耦合动特性设计准则 75

4.5旋翼与机体耦合动力学建模 75

4.5.1机体模型 75

4.5.2旋翼模型 76

4.5.3气动模型 83

4.5.4只考虑旋翼摆振运动的地面共振分析模型 86

4.5.5旋翼与机体耦合动力学综合分析模型 88

4.6旋翼与机体耦合动力学设计与验证 91

4.6.1旋翼与机体耦合动力学设计与验证流程 91

4.6.2地面共振和空中共振设计要求的确定 94

4.6.3旋翼与机体耦合动特性设计 105

4.6.4地面共振和空中共振详细分析 106

4.6.5旋翼与机体耦合动特性和响应分析 133

4.6.6旋翼与机体耦合稳定性验证试验与设计改进 139

4.6.7旋翼与机体耦合振动飞行试验与评估 143

4.7飞控系统对耦合稳定性的影响与主动控制 143

4.7.1飞控系统对耦合稳定性的影响 143

4.7.2旋翼与机体耦合稳定性主动控制 144

第5章 传动链扭振动力学 147

5.1引言 147

5.2设计准则 148

5.3扭振动力学建模 148

5.3.1扭振特性分析模型 148

5.3.2扭振稳定性分析模型 150

5.4扭振动力学设计与验证 151

5.4.1扭振动力学设计与验证流程 151

5.4.2扭振设计与分析 152

5.4.3扭振稳定性设计与分析 155

5.4.4扭振动力学试验 157

5.4.5扭振动力学设计改进 158

5.5工程设计实例 159

5.5.1扭振分析实例 159

5.5.2扭振稳定性分析实例 161

第6章 直升机振动控制 163

6.1引言 163

6.2直升机振动及其测量评价 164

6.2.1直升机的振动特征 164

6.2.2直升机的振动测量 167

6.2.3直升机振动测量的基本方法 168

6.2.4直升机振动测量的数据处理 169

6.2.5直升机振动水平的评价 169

6.3直升机振动控制的基本策略 172

6.4直升机振动被动控制技术 174

6.4.1动力吸振技术 174

6.4.2振动隔离技术 179

6.5直升机振动主动控制技术 186

6.5.1直升机振动主动控制技术的技术分类及概况 186

6.5.2直升机振动主动控制技术的基本原理 189

6.5.3直升机振动主动控制技术的算法简述 191

6.6直升机型号振动控制设计流程 196

6.6.1设计目标 197

6.6.2设计策划 197

6.6.3工程详细设计 198

6.6.4飞行试验验证 198

6.7直升机振动主动控制设计思路及案例 199

6.7.1作动器 199

6.7.2加速度传感器 201

6.7.3控制器 201

6.7.4旋翼转速同步 202

6.7.5应用案例 202

第7章 武装直升机特有的动力学问题 204

7.1引言 204

7.2武器安装的动力学设计 205

7.3武器发射对直升机的影响 207

7.4瞄准具及其安装 209

7.4.1瞄准具对载机振动环境的适应性 209

7.4.2瞄准具与航炮的相容性 211

7.4.3桅杆式瞄准具 213

7.4.4悬臂式外部装备 214

7.5动态参数测试和分析 217

7.5.1概述 217

7.5.2试验设计 218

7.5.3外场测试中干扰的排除 219

7.5.4采样率和分析截止频率的确定 220

7.5.5载荷识别 223

参考文献 225

后记 227