摘要：针对硬式空中加油系统的对接问题,设计锁紧结构和回中结构,用于提高空中加油的可靠性。基于拉格朗日方程,推导机构的动力学方程。利用加油过程的技术要求,推算对接机构的结构参数,构建数字化模型,探究结构设计的合理性。结果表明本设计使输油机、伸缩管和受油机在对接过程中能顺利完成回中和锁紧,保证加油的顺利进行;在加油完成之后,输油机和受油机相应的部分能够实现油路自封,为后续飞行提供了可靠保障。

摘要：硬式空中加油系统是多体系统,刚体间存在复杂相互作用。为了研究系统动力学响应,将系统简化为万向节连接的两刚体八自由度系统,定义了系统的广义坐标和广义速率,估算了伸缩管受到的气动力,用凯恩方法建立了系统模型。对系统进行了仿真研究,结果表明:伸缩管姿态响应稳定,但存在纵横向耦合、动态特性较差的特点,并受内管伸缩的影响;加油机与伸缩管间也存在动力学耦合,但如果飞机抗干扰能力良好,可以独立设计伸缩管的控制律。

摘要：以硬式空中加油已对接系统为对象,考虑了加油机、伸缩管外管、内管以及受油机之间的相互作用。建立了描述系统的坐标系,定义了广义坐标与广义速率,用凯恩(Kane)法推导得到系统的动力学模型,对所建模型进行仿真。结果表明,建立的模型能够反映已对接系统中加油机、伸缩管外管、内管和受油机间的相互影响,该方法能为系统仿真等应用提供较为精确的动力学模型。

摘要：以硬式空中加油装置为对象,结合动量矩定理研究了能够反映硬式空中加油装置"伸缩管-加油机"之间的动力学关系,建立质心质量变化的伸缩管数学模型,并对其进行了仿真分析。仿真结果表明,建立的动力学模型能够描述伸缩管自身的耦合特性、内管伸缩对系统的影响,以及伸缩管和加油机之间的相互作用。

摘要：以硬式空中加油未对接系统为对象,考虑了加油机与伸缩管之间的相互作用,运用多体系统动力学中的牛顿-欧拉法对其进行建模。通过分析加油机与伸缩管间的运动约束,求解约束力与约束力矩,得到完整的系统模型。对所建模型进行仿真,仿真结果表明加油机的运动对伸缩管影响较大,证实了考虑管机相互作用的必要性;伸缩管的姿态运动是稳定的,但动态特性较差,并存在纵向与横侧向运动的耦合现象。

摘要：操纵品质是评价和设计硬式空中加油伸缩管的重要指标,但目前尚未有系统性的评价伸缩管操纵品质的方法和结论。为了解决现有投入使用的伸缩管型号较少即用于品质研究的样本不足的问题,在对伸缩管本体特性进行分析之后,引入了可以通过改变参考模型参数而获得不同闭环响应特性的控制系统。结合伸缩管的任务特性,设计了在空中加油模拟器上完成的操纵品质试验,并采用主观以及客观两方面的评定手段对具有不同闭环响应特性的评定样本进行了操纵品质评定,从而建立了基于任务的伸缩管操纵品质评定方法。最后,利用低阶等效拟配方法获得了伸缩管的低阶等效参数,通过对多个样本的低阶等效参数与任务评定结果进行统计分析得到了伸缩管俯仰轴和偏航轴的操纵品质等级边界,从而完成伸缩管操纵品质要求的研究。建立的评定方法和操纵品质要求可以作为指导伸缩管设计与评定的理论依据。

摘要：硬式加油技术适合给大型飞机加油,能与软式加油形成功能互补。研制硬式加油技术,需要解决伸缩管动力学建模与控制问题。在加油机定直平飞的前提下,建立了考虑伸缩管质量分布变化与气动参数不确定性的动力学模型。将不确定性视为复合扰动,采用反馈线性化实现标称系统的解耦,并分别为俯仰与滚转子系统设计了非线性干扰观测器与反演自适应控制器。仿真结果表明,复合控制器在多种不确定性条件下能达到一致的控制效果,控制性能优于常规增稳控制系统。

摘要：受油包线范围的确定对硬式空中加油的成功对接、安全加油具有重要意义。本文提出了一种不同干扰等级下受油机飞行边界数值认定方法。首先,通过解算KC-135加油机的硬管包线给出受油机的加油可行范围。其次,在分析受油机纵向及横侧向运动模型的基础上,设计受油机多模态双闭环控制系统,使受油机速度、姿态角、位置等状态量能够稳定保持。最后,通过对受油机各模态的数字仿真分析,探析不同干扰等级下的受油机飞行边界范围,并规定受油机飞行安全品质等级。结果表明,受油机在Ⅳ级干扰的环境下不再适合空中加油任务,这对空中加油试飞验证具有很强的指导意义。