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研究直升机应急着水砰击问题在军事和民用上,都有着现实的工程背景。目前在国内关于这方面的研究尚处于空白状态。本文正是鉴于对直升机及浮囊应急着水试验装置的研制,为了减少研制成本、提高试验精度、解决试验装置研制过程中的攻关难题,对试验装置技术方案进行了深入研究。通过对应急着水试验方案的探讨,分析并确定了直升机应急着水试验中的关键问题。一是模型仰角和偏航角的姿态控制和保持以及释放过程中的模型姿态变化的控制;二是模型着水砰击的流固耦合问题;三是模型释放后,如何控制小车与模型的水平速度同步。并分别对这些问题进行了深入的分析和研究。首先,按照试验要求设计出模型着水的姿态控制结构,解决直升机应急着水试验中模型姿态的控制和调节问题。着重对受力点与质心的偏差对直升机模型空中姿态的影响进行分析,借助MATLAB软件求出了质心位移曲线和转角变化曲线,定量地分析e和l的取值对模型姿态变化的影响。其次,结合试验要求对直升机浮囊应急着水砰击问题进行简化处理。分别用理论方法和基于ANSYS/LS-DYNA的数值计算方法对直升机浮囊着水砰击在同一工况下进行分析,得出了直升机浮囊水平速度、加速度随时间变化曲线;分析了理论计算与数值计算结果误差的产生原因。并通过三组对比计算分析仰角,偏航角及竖直速度对着水砰击过程中直升机及浮囊水平速度的影响程度。为牵引小车水平速度同步控制研究提供依据。最后,提出对牵引小车速度进行同步控制的一般方法。将仿真产生的速度曲线经过试验修正产生原始信号曲线,经过采样开关采样、离散化,存储在数字控制器里;试验时,根据具体工况调用经离散的控制信号,对其进行恢复和重构。总之,本文根据直升机应急着水试验的要求,分析并着手解决试验过程的若干关键问题。为试验装置的研制提供了理论指导,具有重要的研究价值和现实意义。