出版信息
直升機載荷手冊
作 者：航空航天工業部科學技術研究院
責任編輯：
出版社：航空工業出版社
I S B N：7-80046-336-2
出版日期：1991年03月
圖書簡介
《直升機載荷手冊》內容包括：飛行載荷計算，著陸載荷計算，地面載荷計算，全機載荷平衡計算，部件載荷計算，旋翼和尾槳載荷計算，載荷測量方法和數據處理；最後，給出了直升機載荷計算常用的數據表。 本手冊主要供從事直升機強度計算的工程技術人員使用，也可供直升機其他專業的工程技術人員參考，對高等航空院校的師生也有一定的助益。
目錄
第一章 引言
1.1 概述
1.2 直升機的工作環境
1.3 作用在直升機上的載荷特點
1.4 軍用直升機強度和剛度規範
參考資料
第二章 飛行載荷
2.1 概述
2.2 坐標系
2.2.1 直升機軸系
2.2.2 直升機軸系間的轉換關係
2.2.3 旋翼軸系
2.2.4 旋翼軸系間的轉換關係
2.3 過載係數
2.3.1 最大過載係數的確定
2.3.2 最小過載係數的確定
2.3.3 確定過載係數包線
2.4 典型飛行時的受載情況
2.4.1 狀態說明
2.4.2 最大速度
2.4.3 其它飛行狀態
2.4.4 載荷計算方法
2.5 直升機的一般運動方程組
2.5.1 直升機的平動方程
2.5.2 直升機的轉動方程
2.5.3 直升機的一般運動方程組
2.6 懸停迴轉
2.6.1 狀態說明
2.6.2 平衡計算
2.6.2.1 縱向平衡計算
2.6.2.2 橫向平衡計算
2.6.3 求解擾動運動微分方程
2.6.3.1 簡化方法
2.6.3.2 建立運動方程組
2.6.3.3 運動方程組的線性化
2.6.3.4 求方程中各項導數
2.6.3.5 確定輸入函式
2.6.3.6 解六自由度運動微分方程組
2.6.4 確定載荷
2.7 中等速度時的飛行載荷計算
2.7.1平衡計算
2.7.1.1 縱向平衡計算
2.7.1.2 橫向平衡計算
2.7.1.3 結果換算
2.7.2 建立力的平衡方程
2.7.3 求解擾動運動微分方程組
2.7.3.1 經線性化的擾動運動方程組
2.7.3.2 求方程中各項導數
2.7.3.3 確定輸入函式
2.7.3.4 解擾動運動微分方程組
2.7.4 確定載荷
2.7.5 逐步求解法
2.7.5.1 方法評述
2.7.5.2 計算擾動後的參數
2.7.5.3 解能量方程——求旋翼轉速
2.7.5.4 求解步驟
2.8 偏航情況
2.8.1 狀態說明
2.8.2 計算方法
2.8.2.1 簡化方法
2.8.2.2 考慮多個自由度的算法
2.9 對稱俯衝拉起
2.9.1 狀態說明
2.9.2 計算方法
2.10 自轉飛行情況下的對稱俯衝拉起
2.10.1 狀態說明
2.10.2 計算方法
2.11 垂直起飛
2.11.1 狀態說明
2.11.2 計算方法
2.12 操縱機構最大位移時的滾轉改出
2.12.1 狀態說明
2.12.2 計算方法
2.13 陣風載荷
2.13.1 狀態說明
2.13.2 垂直陣風載荷計算
2.13.2.1 估算公式
2.13.2.2 精確計算
2.13.3 水平陣風載荷計算
2.13.3.1 估算公式
2.13.3.2 精確計算
2.14 其它受載情況
2.14.1 盤旋轉彎
2.14.1.1 狀態說明
2.14.1.2 計算方法
2.15 機動飛行時的常規式尾槳載荷計算
2.15.1 尾槳葉上的慣性載荷
2.15.1.1 旋轉平面內的慣性載荷
2.15.1.2 揮舞平面內的慣性載荷
2.15.1.3 沿徑向的慣性載荷
2.15.2 作用在尾槳葉上的氣動載荷
2.15.2.1 揮舞平面的氣動載荷
2.15.2.2 旋轉平面的氣動載荷
2.15.3 揮舞係數的確定
2.15.3.1 揮舞方程的建立
2.15.3.2 求解揮舞係數
2.15.4 確定總載荷
2.15.5 確定尾槳的組合參數
2.15.6 尾槳載荷計算步驟
附錄2A 懸停迴轉載荷計算程式方框圖
附錄2B 中等速度時的飛行載荷計算程式方框圖
附錄2C 機動飛行時尾槳載荷計算方框圖
參考資料
第三章 著陸載荷
3.1 概述
3.2 著陸速度
3.3 著陸重量
3.4 緩衝系統吸收的動量
3.5 輪式起落架的載荷
3.5.1 著陸載荷分析
3.5.2 起轉和回彈載荷
3.5.3 對稱著陸情況
3.5.4 不對稱著陸情況
3.5.4.1 單輪著陸情況
3.5.4.2 滾轉著陸情況
3.5.4.3 側移著陸情況
3.5.4.4 四輪式起落架的不對稱著陸情況
3.5.5 尾橇（或尾撐）撞擊情況
3.5.6 多輪裝置的不對稱載荷
3.5.7 支柱式（雙氣室油液緩衝器）起落架緩衝性能的校核計算
3.5.7.1 設計階段參數選擇
3.5.7.2 起落架的性能校核計算
3.6 滑橇式起落架的載荷
3.6.1 兩橇水平著陸情況
3.6.1.1 垂直著陸
3.6.1.2 有前飛速度的著陸
3.6.1.3 側移著陸
3.6.2 單橇水平著陸情況
3.6.3 滑橇的特殊情況
3.6.3.1 受阻情況
3.6.3.2 無阻力情況
3.7 應急著陸情況
3.7.1 一般應急著陸載荷
3.7.2 軍用直升機的墜撞載荷
3.7.2.1 墜撞環境
3.7.2.2 設計狀態
3.7.2.3 座椅和約束系統的載荷
3.7.3 墜撞載荷的分析和確定
3.8 著水載荷
3.8.1 著水載荷的數值計算
3.8.2 著水過載係數的工程估算
3.8.2.1 柱體著水加速度的計算
3.8.2.2 附加質量參數的計算
3.8.2.3 直升機著水過載係數計算
3.8.2.4 船底局部壓力和分布壓力計算
3.8.2.5 浮筒著水載荷
3.8.3 著水載荷的模型試驗
附錄3A 起轉-回彈載荷計算
附錄3B 滑橇式起落架直升機的著陸回響分析
參考資料
第四章 地面載荷
4.1概述
4.1.1 直升機重量
4.1.2 輪胎和緩衝支柱（器）的壓縮量
4.2 地面滑行情況
4.2.1 地面滑行回響分析
4.2.2 2.0g滑行
4.2.3 土質跑道上的滑行載荷
4.2.3.1 前三點或後三點式直升機的主起落架滑行載荷
4.2.3.2 前三點式直升機的前起落架滑行載荷
4.3 剎車情況
4.3.1 前三點式起落架
4.3.1.1 兩點剎車滑跑
4.3.1.2 三點剎車滑跑
4.3.1.3 不對稱剎車
4.3.1.4 反向剎車
4.3.2 後三點式起落架
4.3.2.1 兩點剎車滑跑
4.3.2.2 反向剎車
4.3.3 在斜坡上停機
4.4 轉彎情況
4.5 打地轉情況
4.6 尾輪特殊受載情況
4.7 牽引情況
4.7.1 輔助起落架牽引
4.7.2 主起落架牽引
4.7.3 艦載直升機牽引
4.8 系留情況
4.8.1 系留載荷的分析
4.8.1.1 矩陣力法
4.8.1.2 位移法
4.8.2 系留外載荷計算
4.8.2.1 甲板系留
4.8.2.2 機庫系留
4.8.2.3 陸地停機坪系留
4.8.3 千斤頂頂起系留時的載荷
4.9 其它載荷
4.9.1 旋翼加速載荷
4.9.2 旋翼剎車載荷
4.9.3 旋翼槳葉陣風揚起下墜載荷
4.9.3.1 狀態說明
4.9.3.2 鉸接式槳葉下墜載荷的確定方法
參考資料
第五章 全機載荷平衡計算
5.1 概述
5.2 作用在直升機上的外載荷
5.3 質量分布
5.3.1 集中質量
5.3.2 分布質量
5.4 轉動慣量
5.4.1 轉動慣量的普遍公式
5.4.2 迴轉半徑
5.4.3 轉動慣量的平行軸公式
5.4.4 相交於一點各軸轉動慣量的關係
5.4.5 直升機全機轉動慣量
5.4.5.1 集中質量及分布質量轉動慣量
5.4.5.2 旋翼槳葉的轉動慣量
5.4.5.3 形狀不規則物體的轉動慣量
5.4.5.4 燃滑油的轉動慣量
5.5 全機載荷平衡計算
5.5.1 平動過載係數
5.5.2 轉動過載係數
5.5.3 慣性載荷
5.6 全機各切面剪力、彎矩、扭矩計算
5.6.1 剪力方程
5.6.2 扭矩方程
5.6.3 彎矩方程
5.7 節點力分配
參考資料
第六章 部件載荷
6.1 概述
6.2 機身
6.2.1 受載情況
6.2.2 載荷傳遞分析
6.2.3 嚴重受載情況的選擇
6.2.4 氣動分布載荷
6.2.4.1 單獨機身
6.2.4.2 座艙蓋
6.2.5 墜撞情況
6.2.5.1 機身結構抗墜毀設計
6.2.5.2 結構措施
6.2.5.3 起落架
6.2.5.4 座椅
6.2.5.5 機身上部大質量的固定
6.2.6 武器射擊載荷
6.2.6.1 連續射擊載荷
6.2.6.2 爆炸衝擊波和尾噴流
6.2.7 魚叉載荷
6.2.7.1 慣性載荷
6.2.7.2 風載
6.2.8 其它載荷
6.3 著陸裝置
6.3.1 著陸裝置結構型式
6.3.2 著陸裝置的受載情況確定
6.3.2.1 緩衝系統的功量要求
6.3.2.2 輪式起落架的受載情況確定
6.3.2.3 機輪和輪胎
6.3.2.4 尾橇
6.3.2.5 收放機構
6.3.2.6 滑橇式起落架
6.3.2.7 浮筒式起落架
6.4 輔助升力面和尾面
6.4.1 受載情況
6.4.1.1 輔助升力面
6.4.1.2 尾面
6.4.2 載荷分析
6.4.2.1 氣動載荷
6.4.2.2 慣性載荷
6.4.2.3 其它載荷
6.5 浮筒和船體
6.5.1 受載情況
6.5.1.1 主浮筒
6.5.1.2 船體和輔助浮筒
6.5.1.3 應急浮筒
6.5.2 嚴重受載情況的選擇
6.2.4 氣動分布載荷
6.2.4.1 單獨機身
6.2.4.2 座艙蓋
6.2.5 墜撞情況
6.2.5.1 機身結構抗墜毀設計
6.2.5.2 結構措施
6.2.5.3 起落架
6.2.5.4 座椅
6.2.5.5 機身上部大質量的固定
6.2.6 武器射擊載荷
6.2.6.1 連續射擊載荷
6.2.6.2 爆炸衝擊波和尾噴流
6.2.7 魚叉載荷
6.2.7.1 慣性載荷
6.2.7.2 風載
6.2.8 其它載荷
6.3 著陸裝置
6.3.1 著陸裝置結構型式
6.3.2 著陸裝置的受載情況確定
6.3.2.1 緩衝系統的功量要求
6.3.2.2 輪式起落架的受載情況確定
6.3.2.3 機輪和輪胎
6.3.2.4 尾橇
6.3.2.5 收放機構
6.3.2.6 滑橇式起落架
6.3.2.7 浮筒式起落架
6.4 輔助升力面和尾面
6.4.1 受載情況
6.4.1.1 輔助升力面
6.4.1.2 尾面
6.4.2 載荷分析
6.4.2.1 氣動載荷
6.4.2.2 慣性載荷
6.4.2.3 其它載荷
6.5 浮筒和船體
6.5.1 受載情況
6.5.1.1 主浮筒
6.5.1.2 船體和輔助浮筒
6.5.1.3 應急浮筒
6.5.2 嚴重受載情況的選擇
6.5.3 載荷分析
6.5.3.1 著水載荷
6.5.3.2 輔助浮筒的浸水情況載荷
6.5.3.3 氣囊式浮筒的載荷
6.6 傳動系統及減速器固定
6.6.1 傳動系統載荷分析
6.6.1.1 立方均載荷
6.6.1.2 旋翼加速時的峰值扭矩
6.6.2 齒輪
6.6.2.1 漸開線圓柱齒輪
6.6.2.2 錐齒輪
6.6.3 軸
6.6.3.1 傳動軸
6.6.3.2 齒輪軸
6.6.3.3 輸出軸
6.6.4 軸承
6.6.4.1 名義載荷
6.6.4.2 實際載荷
6.6.4.3 當量載荷
6.6.4.4 靜載荷
6.6.4.5 立方均載荷
6.6.5 減速器殼體和固定
6.6.5.1 殼體
6.6.5.2 減速器固定
6.7 發動機的固定
6.7.1 受載情況
6.7.2 發動機扭矩
6.7.3 陀螺力矩
6.7.4 發動機架載荷
6.8 操縱系統
6.8.1 載荷來源及分析
6.8.1.1 上部操縱機構
6.8.1.2 下部操縱機構
6.8.2 操縱系統載荷
6.8.2.1 駕駛員操縱力
6.8.2.2 雙路操縱系統
6.8.2.3 複式操縱系統
6.8.2.4 其它操縱
6.8.3 自動傾斜儀載荷
6.8.3.1 載荷來源及分析
6.8.3.2 受載情況
6.8.3.3 鉸鏈力矩
6.9 其它部件
6.9.1 外掛和吊掛
6.9.1.1 外掛武器和設備的懸掛裝置
6.9.1.2 吊掛貨物
6.9.1.3 拖曳（空中牽引）
6.9.2 地板和工作平台
6.9.2.1 地板
6.9.2.2 工作平台
6.9.3 門和艙門
6.9.3.1 氣動載荷
6.9.3.2 其它載荷
6.9.4 台階和扶手
6.9.4.1 台階
6.9.4.2 扶手
6.9.5 千斤頂座和牽引接頭
6.9.5.1 千斤頂座
6.9.5.2 牽引接頭固定
6.9.6 由傘兵固定索和空投系統固定索引起的構架載荷
6.9.6.1 傘兵固定索
6.9.6.2 空投系統固定索（如果和傘兵固定索分開）
參考資料
第七章 旋翼及尾槳載荷
7.1 概述
7.1.1 旋翼的工作環境及載荷情況
7.1.2 旋翼的結構特點
7.1.3 旋翼氣動彈性回響分析
7.1.4 尾槳及其受載情況
7.1.5 本章主要內容
7.2 旋翼飛行載荷分析方法簡介
7.2.1 結構分析
7.2.1.1 結構模型
7.2.1.2 彈性分析
7.2.1.3 慣性分析
7.2.2 空氣動力分析
7.2.2.1 氣動載荷
7.2.2.2 入流及尾跡模型
7.2.3 運動方程
7.2.4 求解回響
7.2.4.1 穩態飛行情況的回響
7.2.4.2 機動飛行狀態回響和陣風回響
7.2.5 載荷計算
7.2.5.1 模態迭加（Modal Summation）法
7.2.5.2 力積分（Force Integration）法
7.2.5.3 統一公式（Unified Formulation）法
7.3 揮舞面內槳葉氣動載荷與內力計算
7.3.1 結構分析與運動方程
7.3.1.1 運動方程
7.3.1.2 邊界條件
7.3.1.3 有限單元分析
7.3.1.4 槳葉固有特性分析
7.3.1.5 槳葉固有特性分析的改進的伽遼金法
7.3.2 配平計算
7.3.3 空氣動力分析
7.3.3.1 空氣動力的確定
7.3.3.2 誘導速度
7.3.4 氣動載荷及動力回響分析的“直接計算法”
7.3.5 氣動載荷及動力回響分析的“逐步求解法”
7.3.5.1 外載列陣{T}的計算
7.3.5.2 運動方程解法
7.3.6 槳葉揮舞彎矩計算
7.4 計及揮舞彎曲與扭轉耦合的槳葉氣動載荷與內力計算
7.4.1 結構分析和運動方程
7.4.1.1 運動方程
7.4.1.2 邊界條件
7.4.1.3 有限單元分析
7.4.1.4 彎/扭耦合槳葉固有特性分析
7.4.2 操縱系統等效剛度的確定
7.4.3 空氣動力分析
7.4.4 氣動載荷及動力回響分析（連續梁模型）
7.4.4.1 變換運動方程
7.4.4.2 數值積分方法
7.4.5 氣動載荷及動力回響分析（有限元模型）
7.4.5.1 變換運動方程
7.4.5.2 逐步求解
7.4.6 槳葉內力及鉸鏈力矩計算
7.5 揮舞/擺振/扭轉全耦合槳葉氣動載荷及內力分析
7.5.1 結構分析與運動方程
7.5.1.1 連續彈性梁模型運動方程
7.5.1.2 有限元模型運動方程
7.5.1.3 邊界條件
7.5.1.4 有限單元分析
7.5.2 空氣動力分析
7.5.3 氣動載荷及動力回響分析
7.5.4 槳葉內力及鉸鏈力矩
7.6 旋翼槳轂載荷
7.6.1 鉸接式旋翼槳轂的載荷分析
7.6.1.1 載荷及受力分析
7.6.1.2 槳轂軸承載荷分析
7.6.1.3 減擺器載荷
7.6.2 無鉸式旋翼槳轂載荷分析
7.6.2.1 無鉸式旋翼槳轂的載荷特點
7.6.2.2 拉扭桿的載荷
7.6.3 半無鉸式旋翼槳轂載荷分析
7.6.4 星形柔性槳轂載荷分析
7.7 尾槳載荷
7.7.1 常規式尾槳載荷分析
7.7.1.1 結構分析與運動方程
7.7.1.2 空氣動力分析
7.7.2 涵道式尾槳
7.7.2.1 懸停
7.7.2.2 前飛
7.7.2.3 側飛與懸停迴轉
7.7.2.4 側滑
參考資料
第八章 載荷測量
8.1 概述
8.2 測量儀器的標定
8.2.1 靜態標定
8.2.2 動態標定
8.2.2.1 靈敏度和頻率回響
8.2.2.2 相位漂移特性的檢查
8.2.2.3 測量系統或其某一環節的頻響特性檢查
8.2.3 速度、高度感測器的飛行標定
8.3 飛行參數的測量
8.3.1 飛行高度
8.3.2 飛行速度
8.3.3 大氣溫度
8.3.4 迎角和側滑角
8.3.5 姿態角
8.3.6 角速度
8.3.7 角加速度
8.3.8 線加速度
8.3.9 總距桿、駕駛桿和腳蹬的操縱輸入測量
8.4 載荷測量
8.4.1 旋翼軸載荷的測量
8.4.1.1 基本原理
8.4.1.2 測量系統
8.4.1.3 載荷標定試驗
8.4.1.4 從飛行中測得的應變片電橋的輸出確定旋翼軸三個方向的力和力矩
8.4.1.5 飛行試驗結果的初步檢驗
8.4.2 起落裝置、外掛架、減速器架和發動機架接頭載荷的測量
8.4.3 壓力分布的測量
8.4.3.1 輔助機翼、尾面、機身、艙門和口蓋的壓力分布
8.4.3.2 旋翼槳葉的壓力分布
8.4.4 武器發射、著陸衝擊等瞬態載荷的測量
8.4.4.1 武器發射
8.4.4.2 著陸衝擊
8.4.5 動力傳動軸的扭矩測量
8.5 結構的應變（應力）測量
8.5.1 應變片及其使用技術
8.5.1.1 電阻應變片的選擇
8.5.1.2 應變片粘結劑的選擇
8.5.1.3 應變片的安裝和保護
8.5.1.4 溫度影響的補償
8.5.1.5 測量電橋及導線連線
8.5.2 信號調節
8.5.2.1 放大器
8.5.2.2 濾波器
8.5.3 信號轉換——多路復用技術
8.5.3.1 頻分多路復用技術
8.5.3.2 時分多路復用技術
8.5.3.3 脈碼調製和頻分多路復用的混用
8.5.4 集流環
8.5.5 磁帶記錄器
8.5.5.1 調頻式磁帶記錄器
8.5.5.2 數碼式磁帶記錄器
8.5.6 無線電遙測
8.5.6.1 發射機裝在機艙內的大容量遙測系統
8.5.6.2 發射機裝在旋翼槳轂中心處的遙測系統
8.5.6.3 裝在動力傳動軸上的遙測系統
8.5.6.4 傳輸質量的保證
8.5.7 應變測量的特例
8.5.7.1 小應變（ε<100με）的測量
8.5.7.2 高溫應變的測量
8.5.7.3 複合材料結構應變的測量
8.5.8 應力測量
8.5.8.1 應力測量原理
8.5.8.2 採用應變花測量結構應力
8.5.8.3 近似應力的測量
8.5.9 測量的保證和實施
8.5.9.1 測量的準備
8.5.9.2 測量的實施
8.5.9.3 完成飛行試驗架次後的檢驗工作
8.5.10 測量誤差
8.6 結構的溫度測量
8.7 位移的測量
