倾转旋翼飞行器
倾转旋翼机行业报告
倾转旋翼机行业报告引言。
倾转旋翼机是一种具有垂直起降和水平飞行能力的飞行器，它结合了直升机和固定翼飞机的优点，具有灵活性和高速飞行能力。
近年来，倾转旋翼机在军事和民用领域都取得了重大进展，成为航空领域的研究热点。
本报告将对倾转旋翼机行业的发展现状、市场前景和技术趋势进行分析，为相关行业提供参考。
一、倾转旋翼机行业发展现状。
1.1 技术成熟度。
倾转旋翼机作为一种新型飞行器，其技术成熟度相对较低。
目前，全球范围内只有少数公司和研究机构在倾转旋翼机领域取得了重大突破，如波音、贝尔直升机公司、欧洲直升机公司等。
这些公司在倾转旋翼机的设计、制造和测试方面积累了丰富的经验，推动了该领域的发展。
1.2 应用领域。
倾转旋翼机具有广泛的应用前景，主要包括军事、民用和特种领域。
在军事领域，倾转旋翼机可以用于侦察、运输、战术打击等任务；在民用领域，倾转旋翼机可以用于城市交通、医疗救援、物流运输等领域；在特种领域，倾转旋翼机可以用于海上救援、边境巡逻、野外探险等任务。
1.3 市场规模。
目前，倾转旋翼机市场规模相对较小，但随着技术的不断进步和成本的不断降低，倾转旋翼机市场规模有望逐渐扩大。
根据市场研究机构的数据显示，全球倾转旋翼机市场规模预计将在未来5年内保持10%以上的年均增长率。
二、倾转旋翼机行业市场前景。
2.1 军事市场。
在军事领域，倾转旋翼机具有独特的优势，可以满足快速部署、迅速响应的需求。
随着全球军事现代化的加速推进，倾转旋翼机在军事市场上有望获得更多的订单和应用机会。
2.2 民用市场。
在民用领域，倾转旋翼机可以解决城市交通拥堵、医疗救援难题，为城市发展和人民生活带来便利。
随着城市化进程的加快和人们对出行效率的需求增加，倾转旋翼机在民用市场上有望获得更多的应用机会。
2.3 技术创新。
随着航空材料、动力系统、飞行控制等技术的不断创新，倾转旋翼机的性能将不断提升，包括飞行速度、续航能力、安全性等方面。
这将为倾转旋翼机在各个市场领域的应用提供更多可能性。
飞行器设计基础知识
飞行器设计基础知识飞行器设计是一门复杂而又精密的工程学科，涉及到多个学科领域的知识和技术。
本文将介绍一些飞行器设计的基础知识，包括飞行器类型、主要构件、气动力学原理以及相关设计要点。
一、飞行器类型飞行器主要可以分为两大类：固定翼飞行器和旋翼飞行器。
1. 固定翼飞行器：固定翼飞行器通常以翼面固定不动为特点，主要包括飞机和滑翔机。
飞机是一种通过利用翼面产生升力来实现飞行的飞行器，其构造复杂，可以分为多种类型，如单翼飞机、双翼飞机、多翼飞机等。
滑翔机则是一种没有发动机的飞行器，通过利用气流和重力来保持飞行。
2. 旋翼飞行器：旋翼飞行器主要包括直升机和倾转旋翼飞机。
直升机通过旋转的主旋翼产生升力和推进力，实现垂直起降和飞行。
倾转旋翼飞机是一种结合了固定翼和旋翼的飞行器，通过倾转机身上的旋翼来实现垂直起降和平稳飞行。
二、主要构件不同类型的飞行器构造各异，但都包含一些基本构件，如下所示：1. 机翼：机翼是固定翼飞行器的主要构件，负责产生升力。
机翼通常具有对称的空气动力学翼型截面，并通过襟翼、副翼等可控构件调整升力和阻力，以实现飞行姿态控制。
2. 机身：机身是飞行器的主要结构，用于容纳乘员、货物和各种系统设备。
机身的设计一般考虑到重量、刚度和空气动力学等因素，同时还要满足人员安全和舒适性的要求。
3. 推进系统：推进系统用于提供飞行器的推力。
对于固定翼飞机，推进系统通常是发动机和推进器，而直升机和倾转旋翼飞机则通过旋翼提供推力。
4. 控制系统：控制系统用于控制飞行器的运动，包括姿态控制、舵面控制和发动机油门控制等。
不同类型的飞行器会采用不同的控制方式，如操纵杆、脚蹬、液压系统等。
三、气动力学原理飞行器的设计离不开气动力学原理的应用。
以下是几个基本的气动力学概念：1. 升力：升力是垂直向上的力，通过翼面产生，使得飞行器能够克服重力而保持在空中飞行。
升力的大小与翼面的几何形状、攻角以及气动特性有关。
2. 阻力：阻力是与运动方向相反的力，其大小与飞行器的速度、翼面形状以及雷诺数等因素密切相关。
倾转旋翼飞行器概要
倾转旋翼飞行器的论证与研究1倾转旋翼飞行器概述1.1历史沿革；倾转旋翼飞行器是一种介于固定翼飞机与普通直升机之间的一种新型飞行器。
是由直升机发展而来，是为解决直升机速度较慢问题而衍生出的一种新型结构飞行器，是未来直升机发展的必然趋势。
1.2典型应用；倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务，由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点，因此它特别适合执行兵员/装备突击运输、战斗搜索和救援、特种作战、后勤支援、医疗后撤、反潜等方面的任务。
除此之外，在民用运输方面，由于常规直升机经济性差、速度较小、振动大，因而作为一种运输工具受到了很大限制。
而倾转旋翼机的飞行速度与支线客机相近，可在没有机场的任何地区执行运输任务，特别适用于经济不发达地区的开发和建设，可以局部替代支线客机成为现代化空中运输网的一个重要组成部分，在商业上具有极高的价值，它不仅解决部分空港和跑道拥挤问题及边远地区的运输问题，而且其运输成本要比常规直升机和固定翼飞机低得多。
1.3倾转旋翼机定义；倾转旋翼飞行器是在机翼两端各安装一可变向的旋翼推进装置，整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向，并能固定在所需方向，因此能产生向上的升力或向前的推力。
倾转旋翼飞行器兼顾了固定翼飞机和直升机的优点，可以如普通直升机一样垂直起降和在空中悬停，又可以像固定翼飞机一样以较高的速度进行巡航飞行。
当旋翼飞行器推进装置垂直向上时，旋翼轴垂直于地面，呈横列式直升机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞；需要平飞时，其操作系统可改变旋翼上升力的大小和旋翼升力的倾转方向，以使飞机保持或改变飞行状态。
在起飞之后，推进装置可转90度到水平位置，呈水平状态，旋翼当作拉力螺旋桨使用，像固定翼飞机一样依靠机翼产生升力飞行倾转旋翼机是一种性能独特的旋翼飞行器。
它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。
因为倾转旋翼飞机具有技术复杂，研制周期长，耗资巨大等特点。
固定翼倾转旋翼飞行器机体结构设计
固定翼倾转旋翼飞行器机体结构设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论程序
直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论程序摘要：一、引言二、直升机和倾转旋翼飞行器概述1.直升机原理2.倾转旋翼飞行器原理三、飞行仿真技术在直升机和倾转旋翼飞行器中的应用1.飞行仿真技术的定义和作用2.飞行仿真技术在直升机和倾转旋翼飞行器中的具体应用四、直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论程序的设计与实现1.设计目标与原则2.程序实现的技术手段与方法3.程序的运行与维护五、结论正文：一、引言随着航空技术的发展，直升机和倾转旋翼飞行器在军事、民用等领域发挥着越来越重要的作用。
为了提高飞行器的安全性和性能，飞行仿真技术应运而生。
本文旨在介绍直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论程序的设计与实现。
二、直升机和倾转旋翼飞行器概述1.直升机原理直升机是一种以旋翼为主要升力装置的航空器。
直升机通过旋翼的快速旋转产生向上的气流，从而产生升力。
同时，直升机还可以通过尾部的螺旋桨来调整飞行方向。
2.倾转旋翼飞行器原理倾转旋翼飞行器是结合了直升机和固定翼飞机的一种飞行器。
在起飞和降落阶段，倾转旋翼飞行器的旋翼与直升机类似，以提供升力和操控性。
在高速飞行阶段，倾转旋翼飞行器的旋翼会倾转，使飞行器类似于固定翼飞机，以提高飞行速度和效率。
三、飞行仿真技术在直升机和倾转旋翼飞行器中的应用1.飞行仿真技术的定义和作用飞行仿真技术是通过计算机模拟飞行器在空中飞行的各种工况，以评估飞行器性能、研究飞行器设计、训练飞行人员等目的。
飞行仿真技术在直升机和倾转旋翼飞行器中具有重要作用。
2.飞行仿真技术在直升机和倾转旋翼飞行器中的具体应用飞行仿真技术在直升机和倾转旋翼飞行器中主要应用于以下几个方面：飞行控制系统设计、飞行器性能评估、飞行器安全性分析、飞行人员训练等。
四、直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论程序的设计与实现1.设计目标与原则直升机和倾转旋翼飞行器飞行仿真引论程序的设计目标是提供一个全面、系统的飞行仿真技术介绍，为飞行器设计和研究人员提供理论支持。
倾转旋翼 行研报告
倾转旋翼行研报告介绍如下：一、行业概况倾转旋翼机是一种将固定翼飞机和直升机的特点融为一体的飞行器，通过倾转旋翼结构实现垂直起降和前飞。
随着航空技术的不断发展，倾转旋翼机在军用和民用领域的应用越来越广泛，市场需求不断增长。
二、市场前景1.军用领域：倾转旋翼机在军用领域具有广泛的用途，包括侦察、运输、攻击等。
随着全球安全形势的不断变化，各国对倾转旋翼机的需求不断增加，市场前景广阔。
2.民用领域：倾转旋翼机在民用领域的应用包括搜救、消防、医疗急救等。
随着社会对快速响应和服务质量的要求不断提高，倾转旋翼机在民用领域的应用也将得到更广泛的发展。
三、技术发展趋势1.先进材料：随着材料科学的发展，倾转旋翼机将采用更轻、更强、更耐腐蚀的材料，以提高飞行性能和降低维护成本。
2.先进推进系统：未来的倾转旋翼机将采用更高效、更可靠的推进系统，以提高飞行效率和降低油耗。
3.智能化控制：随着人工智能技术的发展，未来的倾转旋翼机将实现智能化控制，提高飞行安全性和操作便捷性。
四、竞争格局目前，全球倾转旋翼机市场主要由美国和欧洲的企业主导。
其中，美国的企业在技术和市场上处于领先地位，欧洲的企业也在不断加大投入，积极发展自己的倾转旋翼机技术。
五、投资风险与机会1.投资风险：由于倾转旋翼机的技术复杂性和高风险性，投资者需要承担一定的技术风险和市场风险。
此外，政策法规的变化也可能对行业的发展产生影响。
2.投资机会：随着倾转旋翼机市场的不断扩大和技术的不断进步，投资者可以在相关领域寻找投资机会。
例如，可以关注相关企业的技术创新和产品研发，以及行业政策的调整和市场需求的增长。
六、结论与建议1.结论：倾转旋翼机作为一种独特的飞行器，在军用和民用领域具有广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和市场需求的增长，行业的发展前景看好。
2.建议：投资者可以关注倾转旋翼机领域的投资机会，但需要注意技术风险和市场风险。
同时，建议企业加大技术创新和产品研发的投入，提高核心竞争力，以适应市场的变化和需求的发展。
倾转旋翼飞行器构型
倾转旋翼飞行器是一种同时具备直升机和固定翼飞机特点的新型飞行器。
其构型主要包括机翼和旋翼系统。
机翼负责提供飞行器在旋翼模式和固定翼模式下的升力，而旋翼系统则负责提供飞行器在旋翼模式下的飞行控制和悬停能力。
旋翼系统是倾转旋翼飞行器的核心部分，它可以在垂直位置和水平位置之间转动。
在直升机模式下，旋翼系统呈垂直状态，提供飞行器的升力并实现垂直起降、悬停、侧飞和后飞等飞行操作。
而在固定翼飞机模式下，旋翼系统呈水平状态，提供飞行器的推进力，使飞行器能够进行高速远程飞行。
倾转旋翼飞行器的构型可以根据实际需求进行优化和调整，例如通过改变机翼和旋翼系统的设计、材料和制造工艺等，来提高飞行器的性能、稳定性和安全性。
以上内容仅供参考，如需更专业全面的信息，建议查阅航空航天类书籍或咨询航空专家。
倾转旋翼evtol技术原理
倾转旋翼evtol技术原理
倾转旋翼EVTOl技术是一种新型的垂直起降飞行器技术，它可以实现垂直起降和水平飞行的转换，具有很强的机动性和灵活性。
在这篇文章中，我将向您介绍倾转旋翼EVTOl技术的原理和工作方式。
倾转旋翼EVTOl飞行器的核心部件是倾转旋翼，它由旋翼和倾斜机构组成。
旋翼是飞行器的主要升力来源，倾斜机构可以使旋翼在垂直起降和水平飞行时倾斜。
倾斜旋翼可以改变飞行器的升力方向和推力方向，实现垂直起降和水平飞行的平滑转换。
在垂直起降阶段，倾转旋翼EVTOl飞行器将旋翼设置为垂直位置，并通过旋转产生升力，实现垂直起降。
同时，倾斜机构将旋翼倾斜，产生向前的推力，以控制飞行器的方向。
在这个阶段，飞行器可以像直升机一样垂直起降，并且具有较高的机动性。
在水平飞行阶段，倾转旋翼EVTOl飞行器通过将旋翼倾斜到水平位置，使其产生向前的推力。
同时，倾斜机构可以调整旋翼的倾斜角度，以控制飞行器的姿态和方向。
在这个阶段，飞行器可以像飞机一样在空中飞行，并且具有较高的速度和航程。
倾转旋翼EVTOl技术的原理是通过倾斜旋翼来改变飞行器的升力和推力方向，实现垂直起降和水平飞行的转换。
这种技术可以使飞行器在城市交通、应急救援和军事作战等领域发挥重要作用。
它具有灵活性高、适应性强、噪音低等优点，是未来飞行器发展的重要方
向之一。
倾转旋翼EVTOl技术通过倾斜旋翼来实现垂直起降和水平飞行的转换，具有很强的机动性和灵活性。
这种技术的应用前景广阔，将为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
希望通过这篇文章的介绍，您对倾转旋翼EVTOl技术有了更深入的了解。
倾转旋翼飞行器
倾转旋翼飞行器的论证与研究1倾转旋翼飞行器概述1、1历史沿革;倾转旋翼飞行器就是一种介于固定翼飞机与普通直升机之间的一种新型飞行器。
就是由直升机发展而来,就是为解决直升机速度较慢问题而衍生出的一种新型结构飞行器,就是未来直升机发展的必然趋势。
1、2典型应用;倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务,由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点,因此它特别适合执行兵员/装备突击运输、战斗搜索与救援、特种作战、后勤支援、医疗后撤、反潜等方面的任务。
除此之外,在民用运输方面,由于常规直升机经济性差、速度较小、振动大,因而作为一种运输工具受到了很大限制。
而倾转旋翼机的飞行速度与支线客机相近,可在没有机场的任何地区执行运输任务,特别适用于经济不发达地区的开发与建设,可以局部替代支线客机成为现代化空中运输网的一个重要组成部分,在商业上具有极高的价值,它不仅解决部分空港与跑道拥挤问题及边远地区的运输问题,而且其运输成本要比常规直升机与固定翼飞机低得多。
1、3倾转旋翼机定义;倾转旋翼飞行器就是在机翼两端各安装一可变向的旋翼推进装置,整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向,并能固定在所需方向,因此能产生向上的升力或向前的推力。
倾转旋翼飞行器兼顾了固定翼飞机与直升机的优点,可以如普通直升机一样垂直起降与在空中悬停,又可以像固定翼飞机一样以较高的速度进行巡航飞行。
当旋翼飞行器推进装置垂直向上时,旋翼轴垂直于地面,呈横列式直升机飞行状态,并可在空中悬停、前后飞行与侧飞;需要平飞时,其操作系统可改变旋翼上升力的大小与旋翼升力的倾转方向,以使飞机保持或改变飞行状态。
在起飞之后,推进装置可转90度到水平位置,呈水平状态,旋翼当作拉力螺旋桨使用,像固定翼飞机一样依靠机翼产生升力飞行倾转旋翼机就是一种性能独特的旋翼飞行器。
它既具有普通直升机垂直起降与空中悬停的能力,又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。
因为倾转旋翼飞机具有技术复杂,研制周期长,耗资巨大等特点。
v-22倾转旋翼原理
v-22倾转旋翼原理V-22倾转旋翼是一种具有两个旋翼的飞行器设计，其中旋翼可以倾斜或旋转来实现垂直起降和平稳的水平飞行。
V-22倾转旋翼的工作原理可以分为垂直起降模式和水平飞行模式两种状态。
在垂直起降模式下，两个旋翼同时向上旋转，产生升力将飞行器升起。
此时，旋翼呈垂直位置，类似于直升机。
为了保持平衡，飞行器的机身被设计成具有一定的倾斜能力，使得机身可以向前或向后倾斜一定角度。
倾斜机身可以将旋翼的推力部分用于前进或后退的推力，从而实现平稳的垂直起降。
在水平飞行模式下，两个旋翼同时倾斜和旋转。
其中一个旋翼向前倾斜，产生向前推力，并通过对旋翼的控制来调整飞行方向。
另一个旋翼向后倾斜，产生向后推力，使得飞行器具有良好的操控性和稳定性。
由于旋翼是倾斜的，在水平飞行模式下，飞行器可以像固定翼飞机一样作出一部分机动动作，同时又保持了垂直起降的能力。
V-22倾转旋翼的设计不仅结合了直升机的垂直起降能力，还具有固定翼飞机的长航程和高速飞行能力。
它能够灵活适应各种任务需求，如军事运输、侦察、搜救等。
V-22倾转旋翼的设计原理涉及到旋翼的倾转和旋转，以及飞行器的飞行控制系统。
首先，旋翼的倾转是通过机身上的关节和液压系统实现的。
机身上的关节允许旋翼向前或向后倾斜一定角度，从而改变飞行器的前进方向。
液压系统负责提供所需的力量来控制旋翼的倾斜。
其次，旋翼的旋转是通过飞行器上的引擎和传动系统实现的。
引擎提供动力，通过传动系统将动力传递给旋翼，使其旋转产生升力。
旋翼可以通过控制系统来调整旋转速度和升力大小。
飞行器的飞行控制系统是关键的组成部分，它可以精确地控制旋翼的倾斜和旋转，实现平稳的垂直起降和稳定的水平飞行。
控制系统通常由电子设备和传感器组成，可以感知飞行器的姿态和运动状态，并对旋翼的倾斜和旋转进行精确的调整。
根据飞行任务和工作要求，飞行员可以通过操纵杆、脚踏板等控制器来指挥飞行控制系统，实现飞行器的各种动作。
总结起来，V-22倾转旋翼的工作原理是通过控制旋翼的倾斜和旋转来实现垂直起降和水平飞行。
倾转旋翼evtol技术原理
倾转旋翼evtol技术原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着城市化进程的加速和人口密度的增加，交通拥堵和空气污染等问题也日益凸显。
人们对新型、高效、环保的交通工具的需求日益增加。
在这个背景下，倾转旋翼EVTOL技术应运而生，成为人们关注的焦点。
EVTOL全称为Electric Vertical Take-Off and Landing，即电垂直起降。
它是一种采用电力驱动的垂直起降飞行器。
倾转旋翼EVTOL技术是一种新型的垂直起降飞行器，具有垂直起降和水平飞行的双重功能。
其主要特点是具有无人驾驶、节能环保、低噪音和高效率等优点，成为未来城市空中交通的重要发展方向之一。
倾转旋翼EVTOL技术的原理是利用电动机驱动旋翼旋转产生升力，实现飞机的垂直起降；通过改变旋翼的倾斜角度，实现飞机的水平飞行。
在垂直起降时，旋翼处于垂直状态，产生向上的升力；在水平飞行时，旋翼倾斜角度改变，产生向前的推力，使飞机前进。
倾转旋翼EVTOL技术具有垂直起降和水平飞行的双重功能，能够灵活应对城市中狭小的空间和复杂的交通环境。
倾转旋翼EVTOL技术的核心是电动驱动系统，它采用高效、低噪音的电动机作为动力源，通过控制电动机旋转速度和旋翼倾斜角度实现飞机的起降和飞行。
电动驱动系统具有节能环保、运行稳定、维护成本低等优点，成为未来城市空中交通的重要发展方向。
倾转旋翼EVTOL技术还具有无人驾驶的特点，可以通过地面控制中心进行遥控操作，实现自动起降和飞行。
无人驾驶技术可以提高飞行安全性，减少人为操作失误的风险，降低交通事故发生的可能性，是未来城市空中交通发展的重要方向之一。
倾转旋翼EVTOL技术的发展还面临一些挑战，例如电池能量密度不足、续航里程有限、飞行高度受限等问题。
为了克服这些挑战，需要同时发展高效率的电池技术、轻量化结构设计和优化飞行控制算法，提高飞行器的续航里程和飞行性能。
倾转旋翼EVTOL技术是一种新型、高效、环保的空中交通工具，具有巨大的发展潜力。
倾转旋翼飞机 应用场景
倾转旋翼飞机应用场景1.引言1.1 概述倾转旋翼飞机是一种结合了直升机和固定翼飞机特点的新型飞行器。
它通过在机身上安装可倾斜的旋翼，既可以实现垂直起降和悬停的特性，又可以在高速飞行时利用固定翼带来的高效率和较大航程。
倾转旋翼飞机的设计原理基于旋翼和机身之间的相互作用，通过可调整旋翼倾斜角度来改变飞行状态。
在过去的几十年里，倾转旋翼飞机得到了广泛的关注和研究。
它在军事、民用和特殊领域都具有重要的应用价值。
在军事领域，倾转旋翼飞机可以用作侦察、打击和运输等任务，其灵活性和多功能性使得其成为军方的重要选择。
在民用领域，倾转旋翼飞机的垂直起降能力能够克服传统固定翼飞机的起降场地要求，满足特定区域的运输需求。
同时，倾转旋翼飞机还可以应用于应急救援、地质勘探和科学研究等特殊领域。
随着航空技术的不断发展，倾转旋翼飞机正逐渐成为未来飞行器的重要发展方向。
其独特的飞行性能和多功能特点使得其在各个领域都能发挥重要作用。
然而，倾转旋翼飞机的设计与控制依然面临着许多挑战，如飞行稳定性和安全性等方面的问题。
因此，对于倾转旋翼飞机的深入研究和应用场景的探索仍然是一个值得关注的课题。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：文章结构：本文将围绕倾转旋翼飞机的应用场景展开，共分为引言、正文和结论三个部分。
引言：在引言部分，将对倾转旋翼飞机的概述进行说明，介绍该飞机的基本定义和原理，并说明本文的目的。
正文：正文部分将重点探讨倾转旋翼飞机的应用场景。
首先，将对倾转旋翼飞机的定义和原理进行详细解释，包括其基本构造、工作原理等。
接着，将逐个介绍倾转旋翼飞机的应用场景，包括但不限于以下几个方面：1. 军事应用：倾转旋翼飞机在军事领域具有广泛的应用，如充当无人侦察机、救援运输机、突击武器等，能够快速适应不同任务需求。
2. 民用应用：倾转旋翼飞机在民用领域也有许多应用场景，如消防救援、物流运输、旅游观光等，能够在山区、海域等复杂地形中执行各种任务。
倾转旋翼飞行器
倾转旋翼飞行器的论证与研究1倾转旋翼飞行器概述１.１历史沿革；倾转旋翼飞行器是一种介于固定翼飞机与普通直升机之间的一种新型飞行器。
是由直升机发展而来,是为解决直升机速度较慢问题而衍生出的一种新型结构飞行器,是未来直升机发展的必然趋势。
1.2典型应用;倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务,由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点，因此它特别适合执行兵员／装备突击运输、战斗搜索和救援、特种作战、后勤支援、医疗后撤、反潜等方面的任务。
除此之外,在民用运输方面，由于常规直升机经济性差、速度较小、振动大，因而作为一种运输工具受到了很大限制。
而倾转旋翼机的飞行速度与支线客机相近，可在没有机场的任何地区执行运输任务，特别适用于经济不发达地区的开发和建设，可以局部替代支线客机成为现代化空中运输网的一个重要组成部分,在商业上具有极高的价值，它不仅解决部分空港和跑道拥挤问题及边远地区的运输问题，而且其运输成本要比常规直升机和固定翼飞机低得多。
1.３倾转旋翼机定义;倾转旋翼飞行器是在机翼两端各安装一可变向的旋翼推进装置,整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向,并能固定在所需方向，因此能产生向上的升力或向前的推力。
倾转旋翼飞行器兼顾了固定翼飞机和直升机的优点，可以如普通直升机一样垂直起降和在空中悬停，又可以像固定翼飞机一样以较高的速度进行巡航飞行。
当旋翼飞行器推进装置垂直向上时，旋翼轴垂直于地面,呈横列式直升机飞行状态，并可在空中悬停、前后飞行和侧飞；需要平飞时,其操作系统可改变旋翼上升力的大小和旋翼升力的倾转方向，以使飞机保持或改变飞行状态。
在起飞之后,推进装置可转90度到水平位置，呈水平状态,旋翼当作拉力螺旋桨使用,像固定翼飞机一样依靠机翼产生升力飞行倾转旋翼机是一种性能独特的旋翼飞行器。
它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力，又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。
因为倾转旋翼飞机具有技术复杂，研制周期长,耗资巨大等特点。
4发倾转旋翼机参数
4发倾转旋翼机参数一、引言4发倾转旋翼机是一种具有垂直起降和水平飞行能力的飞行器。
它采用了倾转旋翼技术，通过旋翼的倾斜来实现向前飞行。
下面将详细介绍这种飞行器的参数及其应用。
二、参数1：旋翼直径旋翼直径是指旋翼从一端到另一端的长度。
它影响着旋翼的升力和稳定性能。
较大的旋翼直径能够提供更大的升力，但同时也增加了飞行器的重量和空气阻力。
因此，在设计4发倾转旋翼机时，需要权衡旋翼直径与飞行性能之间的关系。
三、参数2：最大起飞重量最大起飞重量是指飞行器在起飞时所能承受的最大重量。
它决定了飞行器的运载能力和飞行距离。
一般来说，较大的最大起飞重量意味着更大的飞行器尺寸和更强的动力系统。
在实际应用中，根据任务需求和飞行器的设计要求，可以调整最大起飞重量以满足不同的需求。
四、参数3：航程航程是指飞行器在一次飞行中所能覆盖的距离。
它与燃料容量、燃料效率以及飞行速度等因素密切相关。
较长的航程意味着飞行器能够在一次飞行中覆盖更远的距离，从而扩大了其应用范围。
对于4发倾转旋翼机来说，提高燃料效率和减少空气阻力是增加航程的关键。
五、参数4：飞行速度飞行速度是指飞行器在空中飞行时所达到的速度。
它直接影响着飞行器的飞行效率和飞行时间。
对于4发倾转旋翼机来说，提高飞行速度可以缩短飞行时间，提高任务效率。
然而，较高的飞行速度也会增加空气阻力和机身受力，对飞行器的设计和材料选择提出了更高的要求。
六、应用领域4发倾转旋翼机由于具有垂直起降和水平飞行的能力，因此在航空领域有着广泛的应用。
它可以用于军事侦察、紧急救援、货运运输等任务。
同时，由于其灵活性和适应性，4发倾转旋翼机也被用于影视拍摄、科学研究等非军事领域。
七、总结4发倾转旋翼机是一种具有垂直起降和水平飞行能力的飞行器。
它的参数包括旋翼直径、最大起飞重量、航程和飞行速度等。
这些参数直接影响着飞行器的性能和应用范围。
在设计和应用4发倾转旋翼机时，需要综合考虑这些参数，以满足不同的需求和任务要求。
倾转旋翼机
倾转旋翼机技术虽然已历经50年的艰难探索过程，但是真正作为型号列入军用航空产品发展计划的，美国V22还是头一个。与有着数十年应用历史、在实践中技术不断发展完善，并已经历几代更迭的直升机和固定翼飞机 相比，V-22还属于一种全新概念的飞行器。它在步入实用阶段之初，很多东西都有待验证，加上没有前人的经验 可循，在飞行中遇到问题，多次发生重大飞行事故并不奇怪。毕竟它是在走一条前人没有走过的路，很多新设计 概念和技术的应用，还需要在应用和试验中不断完善和改进。
其实，无论是哪一种设计构型都存在着一种旋翼升力系统和固定翼推力(或拉力)系统的优化关系。
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与传统直升机的结构相比，“倾转旋翼”采取了以倾转式浆盘的横列式双旋翼的结构，使得直升机的旋翼系 统可以转90°，既能够让直升机垂直向上，又有使它具有类似飞机螺旋桨的前飞能力。当这种试验机试飞成功时， 立刻成为了全世界的焦点。而苏联却不以为然，他们认为这种倾转双旋翼系统结构布局的直升机，没有新的技术 优势，而且会有很大的飞行风险。所以，在苏联时期及后来的俄罗斯直升机界，很长时间对倾转式横列双旋翼直 升机结构，基本上没有太大的兴趣。
军事应用
早在1972年，贝尔公司就接到了美国陆军和美国国家航天航空局关于共同发展XV-15倾转旋翼机的合同。 1981年，美国在XV－15的基础上研制成功了实用型倾转旋翼机，1985年1月它被正式命名为V-22“鱼鹰”。作为 一种倾转旋翼机，V-22“鱼鹰”的机身、机翼和普通固定翼飞机基本相似，但是其位于机翼两端的螺旋桨发动机 却可以上下转动。当螺旋桨发动机从水平状态转到垂直状态时，V-22“鱼鹰”就可以像直升机一样实现垂直起降 和悬停，当螺旋桨发动机处于水平状态时，就能给飞机一个向前的推力，使它能像固定翼飞机一般飞行。在螺旋 桨发动机处于这两种状态之间时，既产生了升力，又产生了推力，能使飞机以低速飞行。
倾转旋翼飞行器
倾转旋翼飞行器的论证与研究1倾转旋翼飞行器概述历史沿革；倾转旋翼飞行器是一种介于固定翼飞机与普通直升机之间的一种新型飞行器;是由直升机发展而来,是为解决直升机速度较慢问题而衍生出的一种新型结构飞行器,是未来直升机发展的必然趋势;典型应用；倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务,由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点,因此它特别适合执行兵员/装备突击运输、战斗搜索和救援、特种作战、后勤支援、医疗后撤、反潜等方面的任务;除此之外,在民用运输方面,由于常规直升机经济性差、速度较小、振动大,因而作为一种运输工具受到了很大限制;而倾转旋翼机的飞行速度与支线客机相近,可在没有机场的任何地区执行运输任务,特别适用于经济不发达地区的开发和建设,可以局部替代支线客机成为现代化空中运输网的一个重要组成部分,在商业上具有极高的价值,它不仅解决部分空港和跑道拥挤问题及边远地区的运输问题,而且其运输成本要比常规直升机和固定翼飞机低得多;倾转旋翼机定义；倾转旋翼飞行器是在机翼两端各安装一可变向的旋翼推进装置,整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向,并能固定在所需方向,因此能产生向上的升力或向前的推力;倾转旋翼飞行器兼顾了固定翼飞机和直升机的优点,可以如普通直升机一样垂直起降和在空中悬停,又可以像固定翼飞机一样以较高的速度进行巡航飞行;当旋翼飞行器推进装置垂直向上时,旋翼轴垂直于地面,呈横列式直升机,并可在空中悬停、前后飞行和侧飞；需要平飞时,其操作系统可改变旋翼上升力的大小和旋翼升力的倾转方向,以使飞机保持或改变飞行状态;在起飞之后,推进装置可转90度到水平位置,呈水平状态,旋翼当作拉力螺旋桨使用,像固定翼飞机一样依靠机翼产生升力飞行倾转旋翼机是一种性能独特的旋翼飞行器;它既具有普通直升机垂直起降和空中悬停的能力,又具有的高速巡航飞行的能力;因为倾转旋翼飞机具有技术复杂,研制周期长,耗资巨大等特点;目前大多数国家对其的研究还只停留于理论阶段;目前只有美军的v-22“鱼鹰”正式投入了使用,所以本文以v-22“鱼鹰”为例对倾转旋翼机进行论证和研究;2倾转旋翼飞行器模型结构倾转旋翼飞行器结构倾转旋翼飞行器由机身、发动机舱、旋翼、可变向旋翼推进装置、尾翼、机翼和起落架几部分组成;其中,旋翼、可变向旋翼推进装置和机翼显示了倾转旋翼飞行器的结构特点;2.1.1旋翼部分旋翼是一个单独的系统,也是倾转旋翼飞行器最重要的组成部分,它肩负着飞行器飞行时所需的推进、负重和操控3种功能;旋翼是飞行器的关键部件,其作用主要由以下几点：1.产生向上的拉力克服重力,类似于固定翼飞机机翼的作用;2.产生向前的水平分力使飞行器前进,类似于固定翼飞机的发动机;3.产生其他分力及力矩使飞行器保持平衡或做机动飞行,类似于操纵面的作用;2.1.2机翼部分机翼于倾转旋翼飞行器中的功能主要是保证动力装置与机身的连接和在飞行器有水平向前的速度分量时为飞行器提供部分升力;为保证飞行器平衡,两个推进装置会对飞行器产生相反的扭矩,所以要求机翼拥有较大的强度;2.1.3可变向旋翼推进装置可变向旋翼推进装置是区别旋翼飞行器与直升机的关键所在;直升机的操纵大多采用自动倾转器使桨叶的浆距角作周期性变化,从而改变气动合力方向;如悬停是旋转的旋翼产生的力是垂直向上的力,此时直升机并不会向前移动;当需要向前移动时,旋翼向机体纵轴方向略微倾转,同时机身低头,即产生了一个向前的力,是直升机向前飞行;2.1.4尾翼部分尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼;水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成;垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵;尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机平稳飞行;机体运动模型机体的六自由度动力学方程建立在机体轴系上,如图所示,体轴系原点位于机体的质心,轴X沿机体纵轴指向前方,轴Z垂直轴X向下,轴Y与轴X和轴Z构成右手系;2.2.1运动模型在建立动力学方程前,对机体作如下假设：1采用刚体动力学模型,且假定重量恒定;2惯性参考系建立在地面上;3忽略地球曲率,即地球看成平面;4仿真中飞行高度变化范围不大,假定重力加速度和空气密度不随高度变化;5机体坐标系XOZ平面为飞行器的对称平面,惯性积Ixz和Izy等于0;基于上述假设,在机体轴系下所建立倾转旋翼机的运动方程为：在过渡飞行状态时,随着旋翼倾转角βM的改变Iz、Ix、Iz、Iyx也会变化;利用下列各式得到式中m是全机质量,g是重力加速度,IxIyIz是机体质量对机体坐标系各轴的惯性矩,Izx是惯性积；FxFyFz分别为飞行器的空气动力的三分量, MxMyNz分别滚转、俯仰和偏航合力矩；wvu为质心运动速度在体轴系XYZ轴上的投影,pqr是机体角速度在体轴系上的投影,分别称为滚转角速度、俯仰角速度和偏航角速度；θφψ为相对地面坐标系的姿态欧拉角,分别是俯仰角、滚转角和偏航角；xyz分别是相对地面坐标系的水平位置和高度2.2.2气动力模型倾转旋翼机兼具了固定翼飞机和直升机双重飞行模式,具有旋翼和机翼两种升力来源;旋翼与机翼之间存在着严重的气动干扰,因此倾转旋翼机的空气动力学模型较传统的固定翼飞机的空气动力学模型和直升机空气动力学模型复杂;本节分别介绍旋翼气动力模型和机身空气动力模型;2.2.2.1旋翼气动力模型旋翼空气动力模型是倾转旋翼机空气动力模型中的关键部分;旋翼既是倾转旋翼机的升力面,也是倾转旋翼机的推进器和操纵面,具有一系列复杂的空气动力特性; 旋翼气动力建模包括了二元翼型的气动力模型、旋翼诱导速度模型和旋翼桨叶的挥舞运动模型;三者相互作用、相互影响,存在着闭环的逻辑关系,2.2.2.2机体气动力模型机体部件由机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼和倾转倾转舱五个子部件组成,机体空气动力由这五个子部件的空气动力合成;本文把倾转舱部件的气动力计算加入到机翼部件气动力计算中去;机翼空气动力模型是所有组件中最复杂的,在低速飞行时,旋翼对机翼的干扰计算十分复杂;本文在建立机翼空气动力模型时,假设机翼为刚性,无弹性变形,机身对机翼的干扰效应包括在气动力系数中;机翼气动力和力矩在风轴系中计算得到,力和力矩的作用点在机翼气动中心;在低速非对称飞行时,由于左右旋翼尾涡的不同,对左右机翼的影响也不同,左右机翼所受到力的不对称,将要考虑由此产生了的滚转力矩和偏航力矩;水平安定面和垂直安定面是一种规范翼型,它的气动力在风轴系中进行计算,然后转换到机体轴系中;当地动压和迎角的计算考虑了机翼和机身的阻塞,短舱角,机翼尾迹,旋翼尾迹和飞机的姿态角和角速率的影响;3旋翼飞行器飞行过程下面我将整个旋翼飞行器的飞行过程分为三个阶段,对每个阶段的飞行过程进行论述;.升空阶段升空过程：倾转旋翼飞行器升空有两种方法,第一为当推进装置垂直向上,旋翼转动产生升力,便可像直升机一样垂直起飞、降落或悬停;第二为当推进装置倾转45度产生斜向上的拉力,使飞机短距滑跑起飞;为了保证旋翼具有一定的拉力,旋翼的螺距应达到一定的长度,此长度要大于旋翼在飞机安装处到地面的距离,所以倾转旋翼机不能以螺旋桨固定翼飞机模式进行滑跑起飞;3.1.1推进装置垂直向上起飞此起飞方式与直升机类似,位于机翼两端的推进装置呈垂直向上状态,两个发动机工作带动旋翼转动,此时为保证飞机的平稳,必须保持两个旋翼的转速保持一致,当两个旋翼到达一定转速后,产生的拉力与飞机重量平衡时,飞机开始升空,旋翼的截面为拱形,在转动过程中,空气相对于旋翼运动,会在旋翼上下表面产生压强差,从而产生向上的升力,使飞机升空;3.1.2推进装置倾转45度起飞此起飞方式同时具有直升机起飞与固定翼飞机起飞特点推进装置倾转45度后旋翼产生倾转角为45度斜向上的力,通过力的分解可以产生一个水平分力和一个垂直向上的分力,通过水平分力使飞机向前移动,空气流过飞机机翼产生向上的升力;垂直向上的分力为飞机提供一个垂直向上的力使得机翼上升力较小时飞机即可离地起飞,达到短距起飞的效果;平飞阶段平飞阶段有两种飞行模式：固定翼飞行模式和直升机飞行模式3.2.1固定翼飞行模式通过可变向旋翼推进装置将旋翼由起飞时的垂直状态改为水平状态,使旋翼的拉力线与飞机纵轴平行,指向机头方向;此时旋翼为飞机提供一个向前的力,产生速度;升力由旋翼提供改为由机翼提供,在此状态下倾转旋翼机飞行模态与双螺旋桨固定翼飞机相似,可进行高速飞行;3.2.2直升机飞行模式此状态下,旋翼的拉力以较小的角度倾转,因而产生了两个分力,一个分力垂直向上为倾转旋翼机提供升力,一个分力与飞机纵轴平行,指向机头方向为飞机提供向前的力;由于受旋翼升力不对称性的影响,在此状态下倾转旋翼机不能进行高速飞行;降落阶段降落阶段与起飞阶段类似,在到达降落局域上空后,旋翼推进装置由水平改为垂直;采用直升机的方法垂直降落;4倾转旋翼飞行器的飞行力学旋翼力学原理旋翼的桨叶类似于旋转的机翼,通过气流向下流动产生升力;同机翼一样,旋翼桨叶上的升力与有效迎角成正比;升力但与机翼不同的是,旋翼上各点的速度随其距中央浆毂的距离的增加而增加;升力与速度的平方成正比,所以旋翼上各点的升力随其距中央浆毂的距离的增加而迅速增加;尖头所示为旋翼产生的升力,此时旋翼的迎角恒定;显然,绝大部分升力在桨叶叶尖附近产生,升力分布很不均匀;为改善这点,在制造旋翼桨叶时进行了翼扭转,以使桨叶上各点的迎角随着距中央浆毂的距离的增大而减小;这种扭转是升力分布更加均匀;s升力分布不均匀升力均匀分布4.1.1旋翼的拉力1垂直飞行状态下旋翼的力倾转旋翼飞行器在主旋翼系统上产生升力,在垂直上升时,升力是沿垂直方向向上作用,阻力和重量是相反方向的力,是垂直向下的作用;升力支持飞行器的重量或垂直加速度;在垂直上升期间,由于主旋翼系统的下洗流冲击机身,阻力会显著增加,拉力必须克服阻力、重力和下洗流;空气作用于翼型产生的反作用力可以产生升力；然而,阻力是一个独立于重量之外的力;2前进/后退飞行状态下旋翼的力在向前、向后飞行时,旋转平面通过可变向的旋翼推进装置改变方向,旋转平面与水平面是倾转的,从而,产生一个朝倾转方向的水平拉力矢量,例如,要建立向前飞行,总升力要向前倾转;与竖直方向相倾转的合力作用在向上和向前方向,因此,它可以分解成两个分量：一个是升力,另一个是拉力；同样,通过朝想要的飞行方向改变叶尖轨迹平面,就能建立侧向或任何水平方向的飞行,移动速率或速度取决于总升力的倾转程度,也就是可变向的旋翼推进装置的旋转程度;4.1.3扭矩扭矩效应通过机身向两个旋翼系统旋转的反方向转弯中,能在机体上显现出来,这种反作用力符合牛顿运动第三定律：“对任何一个作用力,都存在一个大小相等方向相反的反作用力”;发动机有一个初始力驱动旋翼系统向某一个方向转动,对这个驱动力的反作用力,使得机身在大小相等而方向相反的力的作用下朝旋翼旋转相反的方向运动;如果只存在一个倾转旋翼的情况下需要加装尾桨来消除旋翼产生的相反力矩,造成了功率上的浪费;所以“鱼鹰”采用两个旋转方向相反的旋翼,使得两个相反的力矩抵消而又不浪费功率;4.1.4旋翼垂直状态下的升力不对称现象升力不对称现象是在垂直飞行期间,旋翼浆盘区域的前行一半桨叶和浆盘区域的后行一半桨叶之间的升力不相等;当“鱼鹰”的两个旋翼垂直向上,在无风状况下悬停时,在旋翼叶尖速度达435节和旋翼桨叶的桨叶角固定时,叶尖速度和迎角在整个360度的一圈中保持不变,这会在整个浆盘区域产生相等的升力;当旋翼垂直朝上进入水平飞行时,在浆盘区域内前行和后行的旋翼桨叶之间的叶尖空速会有差别;在浆盘区域的前行桨叶侧边的空速是旋转速度加上前进速度,而后行桨叶侧边的空速则应减去前进速度；这就使飞行速度受到限制,当倾转旋翼机飞行速度为：360千米/小时即100米/秒时,则旋翼前行桨叶处于90°处的桨尖相对气流速度达300米/秒旋翼旋转时桨尖处的切线速度一般为200米/秒,接近声速米/秒,再增加速度就很容易产生失速了,而此时后行桨叶在270°处相对气流的速度为100米/秒,桨根部分会出现气流从桨叶后缘流向前缘的反流区,从而使桨叶产生的升力减少,为使升力保持与前行桨叶相同,需要增加后行桨叶的桨距,但桨距过大会出现气流分离现象;在此状况下,如果处理不当将会产生不等的升力,并会使飞机翻转和上仰;这就限制了旋翼垂直向上时“鱼鹰”的飞行速度; 固定翼力学原理当推进装置由垂直向上转为与飞机纵轴平行时,“鱼鹰”就进入了固定翼飞机模式;由于“鱼鹰”的旋翼需要兼顾直升机模式与固定翼飞机模式的动力,所以“鱼鹰”的两个旋翼采用拉进式安装,旋翼把飞机“拉’’过空气,发动机具有拉力作为这个方向的拉力载荷;此时“鱼鹰”的飞行状态类似于活塞式固定翼飞机的飞行原理;与之前推进装置垂直向上的原理有较大不同,其中主要的升力来源由旋翼变为机翼;固定翼飞机状态下的飞机的升力飞机升力绝大部分由机翼产生,尾翼通常产生负升力,飞机其他部分产生升力很小,一般不考虑;空气流到机翼前缘,分成上、下两股气流,分别沿机翼上、下表面流过,在机翼后缘重现汇合向后流去;机翼上表面比较凸出,流管较细,说明流速加快,压力降低;而机翼下表面,气流受阻挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大;于是机翼上下表面出现压力差,飞机升空;飞机飞在空中有各种各样的阻力,阻力是飞机运动方向相反的空气动力,它阻碍飞机的前进,按阻力产生原因可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力;5旋翼飞行器的关键技术倾转旋翼机性能较强,但它的结构比一般飞机复杂得多,既有普通飞机的机身、机翼又有直升机的旋翼,因而它具有直升机和固定翼飞机的一切特点,同时带来了倾转旋翼机独有的一些技术困难;倾转旋翼非定常气动特性倾转旋翼的气动性能其气动性能包括巡航固定翼模式、垂直飞行及旋翼倾转过程中的气动特性;巡航模式与普通螺旋桨飞机类似,垂直飞行模式与直升机类似,而它倾转过程中的气动性能,就没有类似的成果或经验借鉴,这是倾转旋翼机需要研究解决的关键技术之一;旋翼/机翼的气动干扰技术倾转旋翼机的气动干扰技术是指确定各种飞行状态下的气动干扰的方法;如旋翼/机翼、旋翼/机身、旋翼/尾部等;其中尤以垂直飞行和悬停时旋翼/机翼的气动干扰最大,对倾转旋翼机的有效载荷性能影响最大;倾转旋翼结构设计为适应各种模式各种状态下的飞行；倾转旋翼系统的桨叶形状、翼型;扭转等与常规旋翼系统有差异;旋翼的浆毂采用非常规万向绞式设计;三片桨叶连于浆毂,没有挥舞绞和摆振绞,浆毂通过万向绞与旋翼轴相连;机翼设计由于在两侧机翼的翼尖上装有旋翼系统和发动机室,并且于各种工作状态下,旋翼轴能相对机翼旋转,这对机翼的强度和气动稳定性提出了很高的设计要求;倾转旋翼机的飞行力学与控制与普通固定翼飞机相比,倾转旋翼机涉及的应用范围和飞行领域要广泛得多,因而它的飞行力学要复杂得多,特别是在倾转过程中,旋翼轴的方向和转速发生较大变化,导致飞机的升力、推力与力矩也发生重大变化,在高非定常非线性气动因数的影响下,传统飞行力学可能会失效,需要建立新的飞行模型与方法;6倾转旋翼飞行器的特点及应用研究倾转旋翼飞行器的特点以为例,与常规直升机比较,可总结出倾转旋翼机具有以下优点：（1）常规直升机最大速度超过360km/h,巡航速度超过300km/h的不多,而倾转旋翼机的最大速度可达650km/h,巡航速度为509km/h;（2）“鱼鹰”倾转旋翼机的噪声比直升机小得多,它与150m高度悬停时,其噪声只有80dB,仅相当于30m外卡车发出的噪声;（3）“鱼鹰”倾转旋翼机的最大航程可达3890km,而常规直升机的航程很少有超过1000km（4）“鱼鹰”倾转旋翼机在巡航飞行时,因机翼可以产生升力,旋翼转速较低,基本上相当于两副螺旋桨,所以耗油率比直升机低;5运输成本低：综合考虑倾转旋翼机耗油量少、速度快、航程远、载重大等优点,其运输的成本仅为直升机的1/2;6振动小由于一般倾转旋翼机的旋翼布局在远离机身的机翼尖端,并且旋翼直径较小,因此其座舱的振动水平比一般的直升机低得多;与固定翼飞机比较,倾转旋翼机的优点是：（1）固定翼飞机对于起降条件要求较高,而倾转旋翼机在有机场的情况下可以进行滑跑起飞,在起降条件恶劣的情况下可进行小场地垂直起降;（2）倾转旋翼机可以于空中悬停进行救援,运输,支援等任务;（3）倾转旋翼机可做低空,低速,和机头方向不变的飞行;虽然倾转旋翼机与一般直升机相比有许多优点,但也有不少缺点,主要表现在如下几个方面：1旋翼效率低与直升机旋翼相比,螺旋桨旋翼的扭转角比较大,这对于确保桨叶根部能够在前飞状态下产生较大的拉力是十分有必要的;但在悬停状态时,采用大扭转角设计螺旋桨旋翼,其工作效率会大大降低,这就意味着由发动机输送过来的可用功率有很大一部分都被损耗了;2气动特性复杂在直升机前飞速度很低且下降速度较大时,它就会陷入到自身的下洗气流当中,此时极易导致涡环状态的发生;在涡环状态下,空气会绕着旋翼桨叶的叶尖呈环形流动,形成了涡流;涡流内部的空气压力下降,这就导致旋翼会损失一部分;3V-22飞机上的两副螺旋桨旋翼采用的是较为独特的横列式布置方式,一旦在飞行过程中出现一侧旋翼进入涡环状态或者失效,另一侧则正常工作的情况,就会导致左右两侧的升力失衡,飞机就会向着受到涡环影响的一侧旋翼方向滚转;倾转旋翼飞行器的应用研究由于倾转旋翼机综合了直升机与固定翼飞机的特点;具有垂直起降、空中悬停、较快的飞行速度以及较低的油耗等特点,所以在战斗搜索和救援、特种作战、作为反潜平台、火力支援平台、预警平台、执行兵员/装备突击运输、对抗平台军事上的应用前景非常广泛;倾转旋翼机在对抗平台上的运用优势目前我人机多采用固定翼飞行器和直升机作为飞行平台;较采用固定翼飞行器和直升机而言,我认为采用倾转旋翼机作为飞行平台有以下优点：6.2.1 起飞\回收条件要求简单固定翼无人机起飞通常有两种方式,滑跑起飞和火箭助推起飞;滑跑起飞对场地的要求高,需要有机场方能起飞;火箭助推起飞有非常明显的声,光等物理效应,容易暴露发射阵地;而回收方面也通常有两种方式,滑跑回收和伞降回收;滑跑回收同样要求有机场,而伞降回收在开伞后即失去了对无人机的控制,受天气影响巨大,易发生事故;而倾转旋翼机可在航母,山地等复杂的地形条件下进行垂直起降,缩短了升空作战的准备时间又不易暴露起飞阵地还保证了装备的安全;6.2.2对目标进行不间断的干扰固定翼飞机需达到一定速度之后机翼的升力才能达到要求,所以需要不间断的运动;所以固定翼无人机本身就在进行运动,又因为干扰设备的安装方式使得波瓣不能360度的覆盖;所以造成时间、空间上的干扰空白的存在;而采用可在空中悬停的倾转旋翼机的话,在抵达所要干扰的目标上空后,即可悬停于此,使主瓣对准目标实施不间断的干扰;6.2.3干扰方式调整灵活由于干扰天线装于飞行平台上通常是固定安装,受安装方式的限制,干扰电波发射后通常会有水平极化或垂直极化的存在;如果敌方通信天线的安装方式恰好与我方在无人机上的天线安装方式垂直就会因为电波极化而导致干扰效果很差;此时就需要调整天线姿态来消除部分极化损耗的影响;而因为干扰天线的安装与飞行平台又是固定的,因此只能通过调整飞行平台的飞行姿态来实现;而固定翼飞机要调整飞行姿态只能通过调整俯仰角、滚转角、偏航角来实现;由于固定翼无人机平台的本身限制,在空中频繁的变换姿态角或者长时间固定一种姿态平飞除外对于固定翼无人机是具有一定风险的,有可能会造成舵机卡死等情况出现;如果采用倾转旋翼机作为平台的话,在因为电波极化原因而导致干扰效果不好需要调整飞行姿态时,可利用直升机模式下灵活的姿态变动,进行侧飞,倒飞等飞行方式以消除极化损耗;6.2.4战场生存能力强固定翼无人机在到达目标区域上空后是在运动状态下进行干扰的,一个物体在运动状态下很容易被人发现;而无人机的运动速度并不快,仅仅和汽车运动速度相当,所以被发现后极易被击落;采用倾转旋翼机后,在目标上空悬停,相对目标。
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倾转旋翼飞行器的论证与研究1倾转旋翼飞行器概述1、1历史沿革;倾转旋翼飞行器就是一种介于固定翼飞机与普通直升机之间的一种新型飞行器。
就是由直升机发展而来,就是为解决直升机速度较慢问题而衍生出的一种新型结构飞行器,就是未来直升机发展的必然趋势。
1、2典型应用;倾转旋翼机能完成直升机所能完成的一切任务,由于其速度快、航程远、有效载荷较大等优点,因此它特别适合执行兵员/装备突击运输、战斗搜索与救援、特种作战、后勤支援、医疗后撤、反潜等方面的任务。
除此之外,在民用运输方面,由于常规直升机经济性差、速度较小、振动大,因而作为一种运输工具受到了很大限制。
而倾转旋翼机的飞行速度与支线客机相近,可在没有机场的任何地区执行运输任务,特别适用于经济不发达地区的开发与建设,可以局部替代支线客机成为现代化空中运输网的一个重要组成部分,在商业上具有极高的价值,它不仅解决部分空港与跑道拥挤问题及边远地区的运输问题,而且其运输成本要比常规直升机与固定翼飞机低得多。
1、3倾转旋翼机定义;倾转旋翼飞行器就是在机翼两端各安装一可变向的旋翼推进装置,整个推进装置可以绕机翼轴由朝上与朝前之间转动变向,并能固定在所需方向,因此能产生向上的升力或向前的推力。
倾转旋翼飞行器兼顾了固定翼飞机与直升机的优点,可以如普通直升机一样垂直起降与在空中悬停,又可以像固定翼飞机一样以较高的速度进行巡航飞行。
当旋翼飞行器推进装置垂直向上时,旋翼轴垂直于地面,呈横列式直升机飞行状态,并可在空中悬停、前后飞行与侧飞;需要平飞时,其操作系统可改变旋翼上升力的大小与旋翼升力的倾转方向,以使飞机保持或改变飞行状态。
在起飞之后,推进装置可转90度到水平位置,呈水平状态,旋翼当作拉力螺旋桨使用,像固定翼飞机一样依靠机翼产生升力飞行倾转旋翼机就是一种性能独特的旋翼飞行器。
它既具有普通直升机垂直起降与空中悬停的能力,又具有涡轮螺旋桨飞机的高速巡航飞行的能力。
因为倾转旋翼飞机具有技术复杂,研制周期长,耗资巨大等特点。
目前大多数国家对其的研究还只停留于理论阶段。
目前只有美军的v-22“鱼鹰”正式投入了使用,所以本文以v-22“鱼鹰”为例对倾转旋翼机进行论证与研究。
2倾转旋翼飞行器模型结构2、1倾转旋翼飞行器结构倾转旋翼飞行器由机身、发动机舱、旋翼、可变向旋翼推进装置、尾翼、机翼与起落架几部分组成。
其中,旋翼、可变向旋翼推进装置与机翼显示了倾转旋翼飞行器的结构特点。
2.1.1旋翼部分旋翼就是一个单独的系统,也就是倾转旋翼飞行器最重要的组成部分,它肩负着飞行器飞行时所需的推进、负重与操控3种功能。
旋翼就是飞行器的关键部件,其作用主要由以下几点:1、产生向上的拉力克服重力,类似于固定翼飞机机翼的作用。
2、产生向前的水平分力使飞行器前进,类似于固定翼飞机的发动机。
3、产生其她分力及力矩使飞行器保持平衡或做机动飞行,类似于操纵面的作用。
2.1.2机翼部分机翼于倾转旋翼飞行器中的功能主要就是保证动力装置与机身的连接与在飞行器有水平向前的速度分量时为飞行器提供部分升力。
为保证飞行器平衡,两个推进装置会对飞行器产生相反的扭矩,所以要求机翼拥有较大的强度。
2.1.3可变向旋翼推进装置可变向旋翼推进装置就是区别旋翼飞行器与直升机的关键所在。
直升机的操纵大多采用自动倾转器使桨叶的浆距角作周期性变化,从而改变气动合力方向。
如悬停就是旋转的旋翼产生的力就是垂直向上的力,此时直升机并不会向前移动。
当需要向前移动时,旋翼向机体纵轴方向略微倾转,同时机身低头,即产生了一个向前的力,就是直升机向前飞行。
2.1.4尾翼部分尾翼包括水平尾翼与垂直尾翼。
水平尾翼由固定的水平安定面与可动的升降舵组成。
垂直尾翼包括固定的垂直安定面与可动的方向舵。
尾翼的作用就是操纵飞机俯仰与偏转,保证飞机平稳飞行。
2、2机体运动模型机体的六自由度动力学方程建立在机体轴系上,如图所示,体轴系原点位于机体的质心,轴X沿机体纵轴指向前方,轴Z垂直轴X向下,轴Y与轴X与轴Z构成右手系。
2.2.1运动模型在建立动力学方程前,对机体作如下假设:(1)采用刚体动力学模型,且假定重量恒定。
(2)惯性参考系建立在地面上。
(3)忽略地球曲率,即地球瞧成平面。
(4)仿真中飞行高度变化范围不大,假定重力加速度与空气密度不随高度变化。
(5)机体坐标系XOZ平面为飞行器的对称平面,惯性积Ixz与Izy等于0。
基于上述假设,在机体轴系下所建立倾转旋翼机的运动方程为:在过渡飞行状态时,随着旋翼倾转角βM的改变Iz、Ix、Iz、Iyx也会变化。
利用下列各式得式中m就是全机质量,g就是重力加速度,IxIyIz就是机体质量对机体坐标系各轴的惯性矩,Izx就是惯性积; FxFyFz分别为飞行器的空气动力的三分量,MxMyNz分别滚转、俯仰与偏航合力矩;wvu为质心运动速度在体轴系XYZ轴上的投影,pqr就是机体角速度在体轴系上的投影,分别称为滚转角速度、俯仰角速度与偏航角速度;θφψ为相对地面坐标系的姿态欧拉角,分别就是俯仰角、滚转角与偏航角;xyz分别就是相对地面坐标系的水平位置与高度2.2.2气动力模型倾转旋翼机兼具了固定翼飞机与直升机双重飞行模式,具有旋翼与机翼两种升力来源。
旋翼与机翼之间存在着严重的气动干扰,因此倾转旋翼机的空气动力学模型较传统的固定翼飞机的空气动力学模型与直升机空气动力学模型复杂。
本节分别介绍旋翼气动力模型与机身空气动力模型。
2.2.2、1旋翼气动力模型旋翼空气动力模型就是倾转旋翼机空气动力模型中的关键部分。
旋翼既就是倾转旋翼机的升力面,也就是倾转旋翼机的推进器与操纵面,具有一系列复杂的空气动力特性。
旋翼气动力建模包括了二元翼型的气动力模型、旋翼诱导速度模型与旋翼桨叶的挥舞运动模型。
三者相互作用、相互影响,存在着闭环的逻辑关系,2.2.2、2机体气动力模型机体部件由机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼与倾转倾转舱五个子部件组成,机体空气动力由这五个子部件的空气动力合成。
本文把倾转舱部件的气动力计算加入到机翼部件气动力计算中去。
机翼空气动力模型就是所有组件中最复杂的,在低速飞行时,旋翼对机翼的干扰计算十分复杂。
本文在建立机翼空气动力模型时,假设机翼为刚性,无弹性变形,机身对机翼的干扰效应包括在气动力系数中。
机翼气动力与力矩在风轴系中计算得到,力与力矩的作用点在机翼气动中心。
在低速非对称飞行时,由于左右旋翼尾涡的不同,对左右机翼的影响也不同,左右机翼所受到力的不对称,将要考虑由此产生了的滚转力矩与偏航力矩。
水平安定面与垂直安定面就是一种规范翼型,它的气动力在风轴系中进行计算,然后转换到机体轴系中。
当地动压与迎角的计算考虑了机翼与机身的阻塞,短舱角,机翼尾迹,旋翼尾迹与飞机的姿态角与角速率的影响。
3旋翼飞行器飞行过程下面我将整个旋翼飞行器的飞行过程分为三个阶段,对每个阶段的飞行过程进行论述。
3、1、升空阶段升空过程:倾转旋翼飞行器升空有两种方法,第一为当推进装置垂直向上,旋翼转动产生升力,便可像直升机一样垂直起飞、降落或悬停。
第二为当推进装置倾转45度产生斜向上的拉力,使飞机短距滑跑起飞。
为了保证旋翼具有一定的拉力,旋翼的螺距应达到一定的长度,此长度要大于旋翼在飞机安装处到地面的距离,所以倾转旋翼机不能以螺旋桨固定翼飞机模式进行滑跑起飞。
3.1.1推进装置垂直向上起飞此起飞方式与直升机类似,位于机翼两端的推进装置呈垂直向上状态,两个发动机工作带动旋翼转动,此时为保证飞机的平稳,必须保持两个旋翼的转速保持一致,当两个旋翼到达一定转速后,产生的拉力与飞机重量平衡时,飞机开始升空,旋翼的截面为拱形,在转动过程中,空气相对于旋翼运动,会在旋翼上下表面产生压强差,从而产生向上的升力,使飞机升空。
3.1.2推进装置倾转45度起飞此起飞方式同时具有直升机起飞与固定翼飞机起飞特点推进装置倾转45度后旋翼产生倾转角为45度斜向上的力,通过力的分解可以产生一个水平分力与一个垂直向上的分力,通过水平分力使飞机向前移动,空气流过飞机机翼产生向上的升力。
垂直向上的分力为飞机提供一个垂直向上的力使得机翼上升力较小时飞机即可离地起飞,达到短距起飞的效果。
3、2平飞阶段平飞阶段有两种飞行模式:固定翼飞行模式与直升机飞行模式3.2.1固定翼飞行模式通过可变向旋翼推进装置将旋翼由起飞时的垂直状态改为水平状态,使旋翼的拉力线与飞机纵轴平行,指向机头方向。
此时旋翼为飞机提供一个向前的力,产生速度。
升力由旋翼提供改为由机翼提供,在此状态下倾转旋翼机飞行模态与双螺旋桨固定翼飞机相似,可进行高速飞行。
3.2.2直升机飞行模式此状态下,旋翼的拉力以较小的角度倾转,因而产生了两个分力,一个分力垂直向上为倾转旋翼机提供升力,一个分力与飞机纵轴平行,指向机头方向为飞机提供向前的力。
由于受旋翼升力不对称性的影响,在此状态下倾转旋翼机不能进行高速飞行。
3、3降落阶段降落阶段与起飞阶段类似,在到达降落局域上空后,旋翼推进装置由水平改为垂直。
采用直升机的方法垂直降落。
4倾转旋翼飞行器的飞行力学4、1 旋翼力学原理旋翼的桨叶类似于旋转的机翼,通过气流向下流动产生升力。
同机翼一样,旋翼桨叶上的升力与有效迎角成正比。
升力但与机翼不同的就是,旋翼上各点的速度随其距中央浆毂的距离的增加而增加。
升力与速度的平方成正比,所以旋翼上各点的升力随其距中央浆毂的距离的增加而迅速增加。
尖头所示为旋翼产生的升力,此时旋翼的迎角恒定。
显然,绝大部分升力在桨叶叶尖附近产生,升力分布很不均匀。
为改善这点,在制造旋翼桨叶时进行了翼扭转,以使桨叶上各点的迎角随着距中央浆毂的距离的增大而减小。
这种扭转就是升力分布更加均匀。
s升力分布不均匀升力均匀分布4.1.1旋翼的拉力(1)垂直飞行状态下旋翼的力倾转旋翼飞行器在主旋翼系统上产生升力,在垂直上升时,升力就是沿垂直方向向上作用,阻力与重量就是相反方向的力,就是垂直向下的作用。
升力支持飞行器的重量或垂直加速度。
在垂直上升期间,由于主旋翼系统的下洗流冲击机身,阻力会显著增加,拉力必须克服阻力、重力与下洗流。
空气作用于翼型产生的反作用力可以产生升力;然而,阻力就是一个独立于重量之外的力。
(2)前进/后退飞行状态下旋翼的力在向前、向后飞行时,旋转平面通过可变向的旋翼推进装置改变方向,旋转平面与水平面就是倾转的,从而,产生一个朝倾转方向的水平拉力矢量,例如,要建立向前飞行,总升力要向前倾转。
与竖直方向相倾转的合力作用在向上与向前方向,因此,它可以分解成两个分量:一个就是升力,另一个就是拉力;同样,通过朝想要的飞行方向改变叶尖轨迹平面,就能建立侧向或任何水平方向的飞行,移动速率或速4.1.3扭矩扭矩效应通过机身向两个旋翼系统旋转的反方向转弯中,能在机体上显现出来,这种反作用力符合牛顿运动第三定律:“对任何一个作用力,都存在一个大小相等方向相反的反作用力”。