周禹　沈靂　惠曉剛

摘? 要：艦載直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)是直升機(jī)-艦船動(dòng)態(tài)配合特性驗(yàn)證的重要內(nèi)容之一。主要通過(guò)總結(jié)提煉國(guó)內(nèi)外在直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)研究方面的成果，系統(tǒng)介紹并分析了該項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)涵、研究目的，以及主要研究思路和研究?jī)?nèi)容，并通過(guò)分析國(guó)內(nèi)主要技術(shù)差距提出后續(xù)工作建議。

關(guān)鍵詞：艦載直升機(jī);開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn);旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào)：V275 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）07-0011-04

Abstract： Technical connotation and research purposes on shipboard engage/disengage envelope are been analyzed in this thesis. At the same time， research ideas and contents are been introduced by the numbers， based on the productions all over the world.

Keyword： shipboard helicopter; engage/disengage envelope; transient aeroelastic rotor response

1 概述

艦載直升機(jī)是現(xiàn)代海軍維護(hù)海洋權(quán)益、保障領(lǐng)海安全的重要軍事力量。艦載直升機(jī)承擔(dān)的主要任務(wù)包含反潛反艦、空中預(yù)警、布雷掃雷、垂直補(bǔ)給、以及偵察救護(hù)等[1]。

對(duì)于直升機(jī)的艦面開(kāi)關(guān)車(chē)階段而言，其中一個(gè)典型特點(diǎn)是旋翼轉(zhuǎn)速較低，因此旋翼的離心力不大，但此時(shí)旋翼的氣動(dòng)力相比較而言卻可能很大，尤其是在高海況或是較大風(fēng)速條件下，再加上此時(shí)特殊的直升機(jī)-艦船氣動(dòng)干擾環(huán)境，旋翼槳葉易在此時(shí)發(fā)生向下的過(guò)量揮舞，一旦出現(xiàn)該現(xiàn)象，將容易導(dǎo)致槳葉與機(jī)身、尾槳等部件之間的碰撞，造成不同程度的安全事故。研究發(fā)現(xiàn)，槳葉的過(guò)量揮舞通常發(fā)生在開(kāi)車(chē)階段旋翼的開(kāi)始幾圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程和關(guān)車(chē)階段的最后幾圈旋轉(zhuǎn)過(guò)程中[2]。美國(guó)海軍的H46縱列式直升機(jī)自1964年服役以來(lái)，在艦面實(shí)施開(kāi)關(guān)車(chē)的過(guò)程中，曾遭遇過(guò)上百次槳葉與傳動(dòng)軸的碰撞事故，輕則引起傳動(dòng)軸表面的變形或是撕裂表面，重則切斷傳動(dòng)軸、損壞槳葉或是引起槳葉揮舞限動(dòng)裝置的失效[3]。因此，為盡量避免該類(lèi)事故的發(fā)生，要求直升機(jī)在艦面開(kāi)關(guān)車(chē)實(shí)施過(guò)程中必須嚴(yán)格按照相關(guān)的限制條件執(zhí)行。

本文將主要針對(duì)艦載直升機(jī)艦面作業(yè)和飛行系列包線(xiàn)中的艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外研究成果的總結(jié)與分析，重點(diǎn)介紹該項(xiàng)技術(shù)的研究思路，同時(shí)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵、研究目的、意義等進(jìn)行分析，并通過(guò)分析國(guó)內(nèi)主要技術(shù)差距提出后續(xù)工作建議。

2 技術(shù)內(nèi)涵及研究目的

直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)是針對(duì)某一型直升機(jī)-艦船組合，在不同海況、艦船運(yùn)動(dòng)、以及駕駛員操縱等條件下，直升機(jī)在艦面實(shí)施旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)時(shí)，不同甲板風(fēng)速、風(fēng)向的最大安全邊界。圖1為直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)的一種典型描述，其中陰影部分為可安全實(shí)施開(kāi)關(guān)車(chē)操作的甲板風(fēng)速、風(fēng)向范圍[4]。

直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)一般是通過(guò)對(duì)艦面使用環(huán)境下，旋翼槳葉的瞬態(tài)氣彈響應(yīng)特性進(jìn)行分析，獲得槳葉槳尖的最大向下?lián)]舞量，從而確定不同甲板風(fēng)條件下槳葉與機(jī)身的間距，依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)或要求制定出甲板風(fēng)的最大安全邊界。

直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)研究工作的最終落腳點(diǎn)在于：掌握直升機(jī)在艦面環(huán)境下旋翼槳葉的瞬態(tài)氣彈響應(yīng)特性，明確槳葉與機(jī)身、尾槳等發(fā)生碰撞的原因，針對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的影響，分別從設(shè)計(jì)改進(jìn)以及實(shí)際使用的角度制定安全措施，以最大限度減小艦面開(kāi)關(guān)車(chē)實(shí)施過(guò)程中安全事故發(fā)生的幾率。

3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)是直升機(jī)-艦船動(dòng)態(tài)配合特性分析與驗(yàn)證技術(shù)研究的重要內(nèi)容[5]。二十世紀(jì)中期以來(lái)，隨著艦載直升機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，機(jī)艦動(dòng)態(tài)配合問(wèn)題引起越來(lái)越為廣泛的關(guān)注，針對(duì)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)技術(shù)的相關(guān)研究工作也從無(wú)到有，由淺入深的逐步開(kāi)展中。

在國(guó)內(nèi)外針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究工作中，成果較為顯著的當(dāng)屬美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)與美國(guó)海軍聯(lián)合開(kāi)展的直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)過(guò)程旋翼槳葉瞬態(tài)氣彈響應(yīng)特性研究項(xiàng)目[3]。項(xiàng)目開(kāi)始于1995年，在該項(xiàng)研究工作中，基于已有的旋翼槳葉靜態(tài)試驗(yàn)、直升機(jī)-艦船縮比模型風(fēng)洞試驗(yàn)、以及真實(shí)艦面環(huán)境下開(kāi)關(guān)車(chē)試驗(yàn)等一系列、多個(gè)機(jī)型的試驗(yàn)結(jié)果以及理論建模、參數(shù)分析等理論研究成果，首次比較系統(tǒng)的介紹了旋翼槳葉瞬態(tài)氣彈響應(yīng)預(yù)測(cè)技術(shù)及在直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)中的應(yīng)用。

近些年來(lái)，以國(guó)內(nèi)高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的研究工作為代表，各方學(xué)者和工程技術(shù)人員也針對(duì)直升機(jī)艦面旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)特性開(kāi)展了一些研究工作。康浩等在已有模型基礎(chǔ)上，針對(duì)槳葉結(jié)構(gòu)模型以及起落架模型[5]等開(kāi)展了進(jìn)一步的研究，分析了包含傾轉(zhuǎn)旋翼在內(nèi)的多種型式旋翼艦面瞬態(tài)氣彈響應(yīng)。韓東等也在理論建模的基礎(chǔ)上，對(duì)槳葉-機(jī)身碰撞機(jī)理以及鉸接式旋翼剛?cè)狁詈蟍6]、彈性變形耦合、艦船縱/橫向運(yùn)動(dòng)[7]和浮沉運(yùn)動(dòng)[8]等對(duì)艦面直升機(jī)旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)的影響進(jìn)行了分析。

但總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)的研究?jī)?nèi)容仍主要集中在理論建模技術(shù)和主要參數(shù)分析方面，對(duì)相關(guān)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，以及試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)方法等的研究工作仍然缺乏，艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)的研究仍未系統(tǒng)全面開(kāi)展。

4 研究思路

直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)研究的主要思路可簡(jiǎn)要概括為：首先建立旋翼槳葉瞬態(tài)氣彈響應(yīng)理論分析模型，通過(guò)若干的專(zhuān)項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)理論模型進(jìn)行驗(yàn)證;基于驗(yàn)證和完善后的模型，對(duì)旋翼槳葉瞬態(tài)氣彈響應(yīng)特性、槳葉槳尖向下?lián)]舞最大位移量、槳葉-機(jī)身間距等進(jìn)行預(yù)測(cè)，依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)制定出艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn);通過(guò)關(guān)鍵參數(shù)分析給出減小直升機(jī)槳葉-機(jī)身碰撞事故發(fā)生概率的設(shè)計(jì)改進(jìn)以及使用建議。

4.1 理論預(yù)測(cè)模型

在研究中，槳葉模型被簡(jiǎn)單處理為包含揮舞和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的彈性梁，使用漢密爾頓原理建立槳葉運(yùn)動(dòng)方程，并使用有限元方法進(jìn)行離散處理，在非定常氣動(dòng)載荷建模方面使用葉素等理論[9]。本文將主要針對(duì)鉸接式旋翼進(jìn)行介紹。

在對(duì)旋翼槳葉理論建模之前，首先引入了幾個(gè)假設(shè)條件：

（1）因旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)過(guò)程中槳葉-機(jī)身的碰撞現(xiàn)象主要發(fā)生在低于20%標(biāo)準(zhǔn)旋翼轉(zhuǎn)速工作范圍內(nèi)，故建模不考慮擺振運(yùn)動(dòng);

（2）因艦船運(yùn)動(dòng)的頻率相對(duì)直升機(jī)旋翼的運(yùn)動(dòng)頻率而言較低，故建模不考慮艦船運(yùn)動(dòng);

（3）因旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)過(guò)程旋翼轉(zhuǎn)速較低，相比較離心力而言，槳葉重力不容忽視，故建模需考慮槳葉重力的作用。

基于上述考慮和假設(shè)，建立旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)分析模型。

（1）槳葉結(jié)構(gòu)模型

使用漢密爾頓原理建立槳葉運(yùn)動(dòng)能量方程，主要考慮：離心剛度對(duì)揮舞運(yùn)動(dòng)影響;槳葉揮舞、扭轉(zhuǎn)變形，變距拉桿，揮舞限動(dòng)裝置的應(yīng)力應(yīng)變;槳葉重力、揮舞運(yùn)動(dòng)阻尼、以及艦面環(huán)境下氣動(dòng)載荷對(duì)槳葉運(yùn)動(dòng)的影響。

對(duì)于鉸接式旋翼而言，在艦面開(kāi)關(guān)車(chē)階段較為重要的一個(gè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是揮舞運(yùn)動(dòng)的上、下限動(dòng)裝置，該機(jī)械裝置主要實(shí)現(xiàn)對(duì)旋翼?yè)]舞鉸向上和向下的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行約束。以揮舞下限動(dòng)裝置為例，在旋翼開(kāi)車(chē)過(guò)程中，旋翼轉(zhuǎn)速較低、揮舞鉸角度小于某一特定數(shù)值時(shí)，該裝置將對(duì)槳葉的向下?lián)]舞產(chǎn)生約束;當(dāng)旋翼轉(zhuǎn)速增大到一定數(shù)值時(shí)，該裝置的約束作用取消，直至關(guān)車(chē)過(guò)程旋翼轉(zhuǎn)速減小至特定數(shù)值。

在理論模型中，將揮舞限動(dòng)裝置連同槳葉一起處理成帶一定約束條件的，揮舞鉸處的彈簧系統(tǒng)。對(duì)于揮舞下限動(dòng)裝置，當(dāng)揮舞鉸角度大于限動(dòng)裝置設(shè)定角度時(shí)，彈簧剛度系數(shù)為零;當(dāng)小于設(shè)定角度時(shí)，該彈簧系統(tǒng)將提供足夠的剛度產(chǎn)生約束作用。

此處需指出：

在假設(shè)1前提下，槳葉運(yùn)動(dòng)僅考慮了揮舞和扭轉(zhuǎn)，但隨著新型復(fù)合材料槳葉等技術(shù)的發(fā)展，這一假設(shè)可能存在一定的局限性。為進(jìn)一步提高模型的精確度，可考慮槳葉揮舞、擺振、扭轉(zhuǎn)、以及拉伸變形等運(yùn)動(dòng)以及各運(yùn)動(dòng)間的耦合作用。

在假設(shè)2中，因考慮到艦船運(yùn)動(dòng)頻率相對(duì)旋翼運(yùn)動(dòng)頻率較低，故忽略了艦船運(yùn)動(dòng)對(duì)旋翼慣性載荷的影響。但在真實(shí)環(huán)境下，艦船角運(yùn)動(dòng)必然引起旋翼槳盤(pán)不同程度的隨動(dòng)揮舞，尤其是在旋翼轉(zhuǎn)速較小的情況下隨動(dòng)揮舞會(huì)更加明顯，這種旋翼槳盤(pán)傾斜相對(duì)于機(jī)身角運(yùn)動(dòng)的滯后響應(yīng)現(xiàn)象是否會(huì)對(duì)槳葉-機(jī)身間距產(chǎn)生明顯影響，仍需進(jìn)一步的分析和驗(yàn)證。

（2）氣動(dòng)環(huán)境模型

受艦船運(yùn)動(dòng)、甲板環(huán)境、以及海上復(fù)雜多變氣象條件等的綜合作用，直升機(jī)旋翼槳盤(pán)所處的氣動(dòng)環(huán)境較為復(fù)雜，而且具有明顯的非定常性，因此，在對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行理論建模時(shí)，需充分考慮艦面環(huán)境的實(shí)際特點(diǎn)。對(duì)旋翼槳盤(pán)處的氣動(dòng)環(huán)境通常從四個(gè)方面進(jìn)行考慮，分別是：

a.艦船運(yùn)動(dòng)

在洋流作用下，艦船運(yùn)動(dòng)可呈現(xiàn)多種形式。旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)分析中，通常將艦船運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化處理為包含縱、橫、垂三向線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和角運(yùn)動(dòng)的剛體模型。由前述假設(shè)，忽略艦船運(yùn)動(dòng)對(duì)旋翼槳葉慣性力的影響，僅考慮對(duì)旋翼氣動(dòng)力的影響。

b.甲板風(fēng)

在旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)分析中，通常將甲板風(fēng)作為常值風(fēng)處理，用以模擬甲板的定常風(fēng)環(huán)境，使用水平風(fēng)速、風(fēng)向、和垂向風(fēng)速分量三個(gè)要素進(jìn)行定義。

c.陣風(fēng)

與甲板風(fēng)相比，通過(guò)建立陣風(fēng)模型對(duì)甲板氣流的復(fù)雜擾動(dòng)環(huán)境進(jìn)行模擬。在已有研究中，選擇了三種典型模型分別模擬旋翼槳盤(pán)處不同的擾流類(lèi)型，包含：常值擾動(dòng)、階躍擾動(dòng)、和線(xiàn)性擾動(dòng)。

d.非定常氣動(dòng)力

除上述三種氣動(dòng)環(huán)境外，槳葉氣動(dòng)載荷還在不同程度上受到非定常氣動(dòng)力等的影響，包含槳葉氣動(dòng)失速、尾流分離等。研究表明，在變風(fēng)速的陣風(fēng)擾動(dòng)以及較大風(fēng)速的常值風(fēng)擾動(dòng)環(huán)境下，對(duì)非定常氣動(dòng)力建模的考慮將增加整個(gè)分析模型的精確度。

4.2 開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)評(píng)估方法

直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)是用于確定開(kāi)關(guān)車(chē)過(guò)程中甲板風(fēng)最大安全邊界的一種圖形工具，主要是通過(guò)對(duì)旋翼槳葉瞬態(tài)氣彈響應(yīng)的分析，獲取槳葉槳尖的最大向下?lián)]舞量，基于一定的槳葉-機(jī)身間距標(biāo)準(zhǔn)制定而成。

對(duì)于特定的一型直升機(jī)-艦船組合，在指定開(kāi)關(guān)車(chē)剖面、海況、艦船運(yùn)動(dòng)、以及駕駛員操縱等條件下，艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)制定的具體步驟可描述為：

（1）首先，獲得不同甲板風(fēng)速、風(fēng)向組合條件下，旋翼槳葉槳尖最大向下?lián)]舞位移量。其中，甲板風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)點(diǎn)的選取遵循由中心向邊界逐步推進(jìn)的原則。在H46直升機(jī)開(kāi)關(guān)車(chē)旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)分析中，甲板風(fēng)向間隔選為15°，風(fēng)速由中心向外間隔選為5節(jié)，共選取240個(gè)狀態(tài)點(diǎn)。

（2）基于旋翼槳葉槳尖最大向下?lián)]舞位移量，獲取槳葉-機(jī)身最小間距數(shù)據(jù)結(jié)果，并按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)劃分?？蓞⒄誋46直升機(jī)槳葉-機(jī)身間距等級(jí)（blade clearance scale，簡(jiǎn)稱(chēng)BCS）劃分標(biāo)準(zhǔn)[4]。

（3）依據(jù)直升機(jī)-艦船特定組合對(duì)槳葉-機(jī)身間距等級(jí)的具體要求，給出甲板風(fēng)最大安全邊界，制定出艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)。

在旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)的分析過(guò)程中，對(duì)艦面開(kāi)車(chē)過(guò)程和關(guān)車(chē)過(guò)程的處理方法是相同的。圖2給出了使用BCS標(biāo)準(zhǔn)制定艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)的一個(gè)樣例。圖中，將不同甲板風(fēng)條件下各狀態(tài)點(diǎn)結(jié)果按照間距等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，四種圖標(biāo)分別標(biāo)識(shí)了4個(gè)等級(jí)的結(jié)果。要求槳葉-機(jī)身安全間距不得小于8inch，即不得低于等級(jí)2，故使用等級(jí)2、等級(jí)3邊界確定最大安全包線(xiàn)，圖中陰影部分即為包線(xiàn)范圍。

目前，針對(duì)不同直升機(jī)-艦船組合下，槳葉-機(jī)身間距不同等級(jí)邊界定義方面的研究工作正在進(jìn)一步開(kāi)展中。

4.3 參數(shù)分析

針對(duì)鉸接式旋翼系統(tǒng)的直升機(jī)，考慮的關(guān)鍵參數(shù)主要包含：氣動(dòng)環(huán)境、駕駛員操縱、以及旋翼設(shè)計(jì)參數(shù)。

（1）氣動(dòng)環(huán)境

主要包含艦船運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及不同類(lèi)型陣風(fēng)擾動(dòng)形式。其中，艦船運(yùn)動(dòng)參數(shù)包含：旋翼槳轂中心到艦船重心的縱/橫/垂向距離以及艦船縱/橫/垂向運(yùn)動(dòng)參數(shù)（幅值、周期、初始相位等）;不同類(lèi)型的陣風(fēng)擾動(dòng)形式主要反映了艦面環(huán)境下流場(chǎng)不同程度的紊流度。

（2）駕駛員操縱

a.開(kāi)車(chē)實(shí)施前的操縱輸入設(shè)置。主要是指開(kāi)車(chē)實(shí)施前的總距、縱橫向周期變距設(shè)置。

b.開(kāi)車(chē)階段的槳葉初始方位。主要是指在不同的甲板風(fēng)來(lái)流方向下槳葉的初始方位角。

c.開(kāi)關(guān)車(chē)旋翼轉(zhuǎn)速剖面。駕駛員對(duì)開(kāi)關(guān)車(chē)剖面的控制主要體現(xiàn)在開(kāi)車(chē)階段油門(mén)的加速率和關(guān)車(chē)階段旋翼剎車(chē)實(shí)施的時(shí)機(jī)。

（3）旋翼設(shè)計(jì)參數(shù)。主要是指旋翼?yè)]舞阻尼在減小槳葉槳尖向下?lián)]舞位移方面的有效性。

通過(guò)關(guān)鍵參數(shù)分析，不僅明確了不同直升機(jī)-艦船組合方式下，槳葉與機(jī)身、尾槳等發(fā)生碰撞的原因，還分別從艦船運(yùn)動(dòng)，直升機(jī)艦面位置，駕駛員開(kāi)車(chē)前操縱量、開(kāi)車(chē)時(shí)機(jī)、開(kāi)關(guān)車(chē)過(guò)程控制，以及設(shè)計(jì)改進(jìn)等方面給出艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)安全實(shí)施的條件限制和合理建議，可最大限度減小安全事故發(fā)生的幾率，這也正是直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)研究的最終目的所在。

5 國(guó)內(nèi)主要差距及后續(xù)工作建議

在直升機(jī)艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)的系統(tǒng)分析和技術(shù)研究方面，美國(guó)一直保持“獨(dú)樹(shù)一幟”的地位。與之相比，國(guó)內(nèi)的主要差距在于：

（1）基于直升機(jī)艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)，該包線(xiàn)主要是通過(guò)經(jīng)試驗(yàn)、試飛驗(yàn)證過(guò)的理論預(yù)測(cè)模型給出。理論模型的準(zhǔn)確性、可靠性將是決定包線(xiàn)是否安全、合理的關(guān)鍵所在。近年以來(lái)，在直升機(jī)艦面旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)理論建模技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)高?；诿绹?guó)已有成果開(kāi)展了不少工作，但仍存在諸多的不完善之處，主要集中在艦面環(huán)境對(duì)直升機(jī)旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)特性的影響方面，包括不同機(jī)-艦組合下直升機(jī)艦面使用環(huán)境的仿真模擬，不同海況、洋流運(yùn)動(dòng)情況下艦船運(yùn)動(dòng)模型的搭建，艦面穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)氣動(dòng)流場(chǎng)模型的搭建等。此外，由于國(guó)內(nèi)未系統(tǒng)開(kāi)展過(guò)相關(guān)的試驗(yàn)、試飛工作，理論驗(yàn)?zāi)＜夹g(shù)仍存在空白。

（2）按照美國(guó)海軍艦機(jī)動(dòng)態(tài)界面相關(guān)使用包線(xiàn)的規(guī)定，所給出的直升機(jī)艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)必須是經(jīng)過(guò)最終試飛驗(yàn)證后的結(jié)果。因此，圍繞直升機(jī)艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)試飛驗(yàn)證內(nèi)容、驗(yàn)證程序、驗(yàn)證方法、安全保障措施、以及相關(guān)的前置試驗(yàn)項(xiàng)目（實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、風(fēng)洞/水洞試驗(yàn)）等的試驗(yàn)/試飛驗(yàn)證技術(shù)研究，將是該項(xiàng)工作系統(tǒng)、有效開(kāi)展的關(guān)鍵一環(huán)，而這恰恰是國(guó)內(nèi)目前缺失的主要環(huán)節(jié)。

艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)的邊界確定是基于槳葉-機(jī)身的最小安全間距要求，該邊界的確定需考慮開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)的主要影響因素、并綜合考慮具體的機(jī)-艦組合特點(diǎn)和艦面使用環(huán)境。但目前國(guó)內(nèi)直升機(jī)機(jī)艦適配性相關(guān)的國(guó)軍標(biāo)、型標(biāo)、試飛標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，均無(wú)針對(duì)該邊界等級(jí)的界定要求。在美國(guó)相關(guān)的研究報(bào)告和公開(kāi)文獻(xiàn)中，對(duì)于該邊界等級(jí)的制定依據(jù)也不明確，這也成為該項(xiàng)技術(shù)研究中不可避免的工作內(nèi)容。

（3）綜上，國(guó)內(nèi)目前并未系統(tǒng)開(kāi)展直升機(jī)艦面旋翼開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)的研究，與國(guó)外相比，在諸多關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)上存在較大差距。該項(xiàng)技術(shù)涉及專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域較廣，包含理論建模、仿真分析、實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、風(fēng)洞/水洞試驗(yàn)、飛行試驗(yàn)等多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域和直升機(jī)、船舶的設(shè)計(jì)/使用等部門(mén)，技術(shù)難度和資源保障難度較大，建議后續(xù)依托型號(hào)任務(wù)，聯(lián)合試驗(yàn)/試飛單位、主機(jī)廠(chǎng)所、高校、船舶等相關(guān)部門(mén)，針對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)研究。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文主要通過(guò)對(duì)比國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)提煉現(xiàn)有研究成果，對(duì)直升機(jī)艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵、研究目的、研究思路以及主要研究?jī)?nèi)容等進(jìn)行系統(tǒng)的介紹和分析。

直升機(jī)裝備水面艦艇是海軍現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。隨著國(guó)際形勢(shì)的發(fā)展，在現(xiàn)代海戰(zhàn)中艦載直升機(jī)的作用必將越來(lái)越突出，無(wú)論現(xiàn)在還是未來(lái)，我海軍對(duì)艦載直升機(jī)的需求必然會(huì)越來(lái)越廣泛。在艦載直升機(jī)眾多專(zhuān)用技術(shù)之中，機(jī)艦動(dòng)態(tài)配合問(wèn)題正是亟需解決的重要問(wèn)題之一。作為直升機(jī)機(jī)艦動(dòng)態(tài)配合技術(shù)研究不可或缺的內(nèi)容，艦面開(kāi)關(guān)車(chē)包線(xiàn)分析技術(shù)將成為艦載直升機(jī)技術(shù)發(fā)展必然面臨且必須解決的問(wèn)題。因此，如何把握住我國(guó)艦載直升機(jī)型號(hào)研制的大好機(jī)遇，結(jié)合該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，系統(tǒng)開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)技術(shù)研究是我國(guó)艦載直升機(jī)試飛技術(shù)面臨的一項(xiàng)重要課題。本文的研究?jī)?nèi)容，為后續(xù)相關(guān)工作的系統(tǒng)開(kāi)展奠定了基礎(chǔ)，明確了方向，具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔翰明，許建華，曾慶吉，等.世界艦載直升機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].直升機(jī)技術(shù)，2009（2）：68-71.

[2]Edward C.Smith，Jonathan A.Keller，Hao Kang.? Recent developments in the analytical investigation of shipboard rotorcraft engage and disengage operations[D]. Pennsylvania State University， 1998：1-2.

[3]William P.Geyer Jr，Edward C.Smith，Jonathan A.Keller. Validation and application of a transient aeroelastic analysis for shipboard engage disengage operations[D].Pennsylvania State University， 1996：4-5.

[4]康浩，高正.艦面直升機(jī)旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)分析[J].航空動(dòng)力學(xué)報(bào)，2000（1）：67-70.

[5]Hao Kang，Chengjian He. Modeling and Simulation of Rotor Engagement and Disengagement During Shipboard Operations[J]. AHS60th， 2004：7-10.

[6]韓東，高正，王浩文，等.鉸接式旋翼艦面瞬態(tài)氣彈響應(yīng)及參數(shù)研究[J].空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)，2007（1）：7-11.

[7]韓東，王浩文，高正.艦船縱橫搖運(yùn)動(dòng)對(duì)旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)影響分析[J].直升機(jī)技術(shù)，2007（3）：34-38.

[8]韓東，王浩文，高正.艦船升沉運(yùn)動(dòng)對(duì)旋翼瞬態(tài)氣彈響應(yīng)影響分析[J].空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)，2007（4）：449-453.

[9]William P.Geyer Jr，Edward C.Smith.? Aeroelastic analysis of transient blade dynamics during shipboard engage/disengage operations[D]. Pennsylvania State University，1995：6-8.