倾转四旋翼飞行器倾转过渡走廊分析方法

俞志明，陈仁良，孔卫红

（南京航空航天大学 航空学院 直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京210016）

倾转四旋翼（QTR）飞行器属于新型复合高速旋翼类飞行器。从外观上看，倾转四旋翼飞行器的设计可以视作是2架倾转旋翼机纵向布置。它有4个可以绕倾转轴转动的旋翼短舱，被安装在前后机翼的尖端。后机翼比前机翼略长和略高，后旋翼在前旋翼的外侧。相较于倾转旋翼机，倾转四旋翼飞行器由于多了2副旋翼和机翼，因此四旋翼倾转飞行器在速度和载重上有较大优势。

在一个完整的飞行任务剖面内，倾转模式是直升机模式和固定翼模式相互转换的过程。该阶段飞行器的重力和阻力需要各气动部件的气动力合理分配来克服。但小速度飞行时可能导致机翼所需迎角过大而造成机翼失速，大速度前飞时将可能造成旋翼后行桨叶失速、前行桨叶压缩性以及单旋翼可用功率超过发动机额定输出功率，旋翼和机翼动力稳定性还可能限制前飞速度［1］。在如此多的限制条件下，决定了倾转四旋翼飞行器只能在一定的速度区间内进行直升机模式和固定翼飞机相互转换。这个速度区间由所有可行的倾转路径组成，即倾转过渡走廊。

准确确定倾转过渡走廊重要性体现在2方面。首先，倾转过渡走廊的宽窄是评价倾转旋翼类飞行器倾转难易程度和安全性的关键因素和指标，对于总体设计和气动布局具有重要参考价值。其次，倾转过渡走廊对于飞行控制系统的设计，也具有重要参考意义，如倾转过渡起始速度点、过渡路径、倾转终止速度点的选择等。……