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摘要
由于火星环境的特殊性,在地球上几乎不可能完全复制火星环境进行试验,因此火星直升机设计过程更加依赖分析、建模和仿真。首先分析了火星环境,以NASA设计的火星直升机为算例,建立了火星直升机飞行动力学模型。建模过程中,重点讨论了火星环境下的翼型气动力计算、旋翼挥舞运动方程和旋翼入流模型,并考虑了上下旋翼间的气动干扰,同时采用CFD方法计算了机身的气动力。然后,依据所建立的飞行动力学模型,对样例火星直升机进行了配平和稳定性计算,并对计算结果进行了分析。计算和分析结果表明,火星直升机纵、横向稳定性较差,这一特性很大程度上限制了火星直升机的最大飞行速度,导致直升机飞行性能劣化。
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