基于无人直升机的 ACF 对旋翼关键部件载荷影响的实验研究

《Scientific Reports》：Experimental investigation of ACFs’ influence on rotor critical component loads based on an unmanned helicopter

　　

摘要

带主动控制襟翼（ACF）的主动旋翼是直升机振动控制的有效手段，然而襟翼的动态偏转可能对旋翼关键部件产生不利影响。本研究基于无人直升机飞行试验，对ACF对旋翼关键部件载荷的影响进行了实验验证。首先进行了涡塔试验，以验证ACF在旋翼转速下的偏转能力，以及偏转监测和数据采集系统的功能。随后在无人直升机上进行飞行试验，评估ACF降低机身振动效果，并在不同前飞速度下研究其对关键部件载荷（包括桨根挥舞弯矩和变距拉杆载荷）的影响。试验结果表明，ACF偏转对机身振动、桨根挥舞弯矩和变距拉杆载荷具有显著影响，且随着偏转角增大影响加剧；但对这些载荷的其他谐波影响有限。在最优控制信号作用下，ACF可有效降低机身振动，同时减轻关键部件的载荷。研究结果证实了在本试验飞行直升机上采用ACF进行减振与载荷管理方案的可行性。