摘要
在动力式三角翼飞行器（PPV）的飞行测试中，方向不对称性和荷兰滚转现象至关重要，它们会干扰飞行器的稳定运行，并导致自动驾驶仪的跟踪出现明显的横向-方向偏移。然而，现有的PPV模型通常忽略了螺旋桨的反扭矩（PCT），因此关于方向不对称性的研究相对较少。此外，传统的牛顿-欧拉公式需要对内部约束力进行显式处理，这使得线性化和局部稳定性分析变得复杂。为了解决这些问题，本文首先利用Kane方程和拟速度建立了一个非线性的9自由度（9-DOF）PPV模型。该多体动力学模型为线性和稳定性分析提供了简洁且结构一致的基础。进一步的机理分析表明，PCT改变了滚转-偏航的平衡状态，是导致方向不对称性的主要物理原因。此外，荷兰滚转模式被确定为控制PPV横向-方向稳定性的主导振荡模式。模态分析还显示，增加推力和方向控制输入可以降低荷兰滚转的阻尼比。基于此，构建了一个基于阻尼比的飞行包线。数值模拟和飞行测试对比结果表明，所提出的模型能够准确捕捉PPV的主要动态响应。模拟结果还支持了关于方向不对称性和荷兰滚转的机理分析。
