The use of augmented rotor inflow to predict rotorcraft responses in hover and low-speed manoeuvres
The use of augmented rotor inflow to predict rotorcraft responses in hover and low-speed manoeuvres
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使用增强旋翼流入来预测旋翼机在悬停和低速机动中的响应
DOI：
10.1017/aer.2021.123
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Agarwal D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Agarwal D
旋翼机是一个复杂的动力系统，需要专业的建模技能，并对主旋翼尾迹和气动耦合产生的空气力学有很高的了解。一个这样的例子是很难预测离轴响应，特别是在悬停和低速飞行时，与转子尾迹扭曲引起的通过转子盘的诱导速度变化有关。已经制定了各种方法来处理这一现象，但通常需要高水平的专业知识和深厚的空气动力学知识作为先决条件。本文提出了一种新的、实用的方法来捕捉这种尾迹扭曲通过一个增强的旋翼流入模型。利用FLIGHTLAB环境对所提出的模型进行了非线性仿真，并将仿真结果与加拿大先进系统研究委员会的飞行试验数据在悬停和低速时进行了比较。结果表明，所提出的非线性模型结构具有良好的可预测性，能够很好地匹配飞行试验多步控制输入的时间响应。报道的结果是利物浦和克兰菲尔德大学正在进行的旋翼飞行器模拟逼真度研究的一部分。
The rotorcraft is a complex dynamical system that demands specialist modelling skills, and a high level of understanding of the aeromechanics arising from the main rotor wake and aerodynamic couplings. One such example is the difficulty predicting off-axis responses, particularly in hover and low-speed flight, associated with induced velocity variation through the rotor disk resulting from the rotor wake distortions. Various approaches have been developed to deal with this phenomenon but usually demand prerequisites of high levels of expertise and profound aerodynamic knowledge. This paper presents a new and practical approach to capturing this wake distortion through an augmented rotor inflow model. The proposed model is coupled with a nonlinear simulation using the FLIGHTLAB environment, and comparisons are made between the simulation results and flight test data from the National Research Council of Canada’s Advanced System Research Aircraft in hover and low speed. Results show good predictability of the proposed nonlinear model structure, demonstrated by its capability to closely match the time responses to multi-step control inputs from flight test. The results reported are part of ongoing research at Liverpool and Cranfield University into rotorcraft simulation fidelity.
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DOI：
10.1017/s0001924000006102
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影响因子：
--
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通讯作者：
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作者：
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通讯作者：
Chengjian He