轴对称共轴式直升机气动操稳特性分析

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    近年来，轻型无人驾驶直升机在军事和民用领域获得了广泛应用，但其飞行性能依旧具有很大的局限性。而其中球型机身共轴式直升机有着自己独特的特点和优势。本文首先对球型机身的直升机的研究现状进行了阐述，并与正常型式直升机对比详细地分析了其特点；接下来介绍了直升机气动特性的一般方法，说明了如何利用滑流理论来分析直升机的悬停气动特性；然后介绍了直升机的配平方法，稳定性和操纵性的一些研究方法。    与单旋翼带尾桨直升机相比，在垂直起落、悬停和低速飞行状态下，共轴双旋翼气动效率高。在相同功率下可提升更大的载重。与单旋翼带尾桨直升机相比，共轴式直升机没有尾桨，不存在尾桨的隐患，且共轴式直升机纵向尺寸小，一般机身在旋翼直径内。在相同功率和载荷下，纵向尺寸只有单旋翼直升机的60％左右。    轴对称共轴式直升机属于轴对称机身，不设尾翼。充分发挥了共轴式直升机的特点，同时，最大限度地减小了机身体积。由于采用轴对称机身，机体重心均集中在旋翼轴位置，油箱也布置在机体重心处，机身的下部为载荷安装提供了较大的空间，无论是燃油重量和载荷的重量变化，均不影响机体在水平面的重心位置。为载荷安装带来了方便。    借鉴现有的资料和已有的机型，同时根据我们课题组在设计共轴无人直升机FH1过程中积累的丰富的理论和实践经验，结合轴对称共轴式直升机自身的特点，利用滑流理论对其进行悬停气动特性分析。论文根据现有的关于双旋翼直升机操纵与稳定特性的研究成果，具体分析轴对称共轴式直升机操纵与稳定特性，力争总结出一种适用于工程实际应用的操纵性稳定性分析方法，得到实用过程中需要的各种数据，指导以后的改进工作。