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1、單發(fā)直升機遭遇發(fā)動機失效后,只能采用自轉(zhuǎn)飛行的方式著陸,著陸安全與否很大程度地取決于自轉(zhuǎn)的操縱規(guī)律。本文從理論上分析了直升機自轉(zhuǎn)的飛行狀態(tài),并用最優(yōu)控制理論求解了最優(yōu)自轉(zhuǎn)軌跡。 建立直升機自轉(zhuǎn)的數(shù)學(xué)模型時,只考慮水平、垂直和俯仰方向的運動。取水平位移、下降高度、水平速度、下降率、俯仰角、俯仰角速度和旋翼轉(zhuǎn)速為狀態(tài)變量,取總距和縱向周期變距為控制變量,取直升機的接地速度為目標函數(shù),可以將直升機的自轉(zhuǎn)著陸問題表示成最優(yōu)控制問題的形
2、式。分析中考慮了駕駛員操縱滯后,著陸時俯仰角和俯仰角速度的限制,增距前旋翼轉(zhuǎn)速下限,增距過程中總距、俯仰角和旋翼轉(zhuǎn)速上限等因素的影響。 優(yōu)化計算采用參數(shù)優(yōu)化法,將最優(yōu)控制問題轉(zhuǎn)化成SnOpt軟件可以求解的參數(shù)優(yōu)化問題,并以S-58直升機為例進行了求解。 數(shù)值計算得到的自轉(zhuǎn)最優(yōu)過程與試飛數(shù)據(jù)吻合。通過優(yōu)化計算,本文重點分析了駕駛員操縱滯后和旋翼轉(zhuǎn)動慣量對自轉(zhuǎn)的影響,求解了自轉(zhuǎn)著陸點的范圍,并得出了S-58直升機的高度—
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