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Helicopter Unsteady Maneuver Analysis Using Inverse Flight Dynamics Simulation and Comprehensive Analysis

机译：逆飞行动力学仿真与综合分析的直升机非稳态机动分析

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This paper describes the development of an inverse flight dynamics simulation for helicopters and its application for blade loads prediction using comprehensive analysis for a helicopter undergoing unsteady maneuvers. The inverse simulation is carried out for an unsteady pull-up maneuver and the estimated control angles are used as input to University of Maryland Advanced Rotorcraft Code comprehensive analysis for prediction of blade loads. Inverse simulation is carried out using an integration-based approach using a simplified helicopter dynamics model with rigid blades having only flap degree of freedom, quasi-steady aerodynamics, and Drees inflow model. The predicted control angles and blade loads are compared against the flight-test data for a UH-60A Black Hawk helicopter. The inverse flight dynamics with simple rotor dynamics is able to predict the correct trend of variation of control angle time history for this severe maneuver. The control angle time history estimated using the linear aerodynamics-model-based inverse simulation predicts all three stalls. Advancing blade transonic stall is predicted for the first time using a coupled lifting-line-based analysis. The magnitude of negative peak of stall loads and corresponding structural loads prediction is less satisfactory.
机译：本文介绍了直升机逆飞行动力学仿真的发展及其通过对进行非平稳机动的直升机进行综合分析而在叶片载荷预测中的应用。对不稳定的上拉动作进行逆仿真，并将估计的控制角用作马里兰大学高级旋翼飞机规范对叶片载荷预测的全面分析的输入。使用基于积分的方法，使用简化的直升机动力学模型进行逆仿真，该模型具有仅具有襟翼自由度，准稳态空气动力学和Drees流入模型的刚性叶片。将预测的控制角和叶片负载与UH-60A黑鹰直升机的飞行测试数据进行比较。具有简单的转子动力学特性的逆飞行动力学特性能够预测这种严厉机动的控制角时间历程变化的正确趋势。使用基于线性空气动力学模型的逆向仿真估计的控制角时间历史将预测所有三个失速。前进的叶片跨音速失速是首次使用基于提升线的分析进行预测。失速载荷的负峰值大小和相应的结构载荷预测不太令人满意。

著录项

  • 来源
    《Journal of Aircraft》 |2016年第6期|1614-1625|共12页
  • 作者

    Abhishek A.; Prasad Raghavendra;

  • 作者单位

    Indian Inst Technol, Dept Aerosp Engn, Kanpur 208016, Uttar Pradesh, India;

    Indian Inst Technol, Dept Aerosp Engn, Kanpur 208016, Uttar Pradesh, India;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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