傾轉的案例
傾轉旋翼機復合材料機翼動特性仿真分析
傾轉旋翼機可在直升機模式、固定翼飛機模式和兩者之間過渡模式飛行，集直升機和固定翼飛機飛行特點與一身。相比傳統(tǒng)直升機，傾轉旋翼機的飛行速度大幅提高，飛行包線更大，應用范圍更加廣闊；與固定翼飛機相比，傾轉旋翼機大大降低了對場地的要求，提高了空間靈活性。然而，傾轉旋翼機特殊的結構設計使其兼具了類似于直升機“地面共振”“空中共振”以及固定翼飛機回轉顫振的動力學不穩(wěn)定問題，其中回轉顫振是傾轉旋翼機設計不容忽視的自激不穩(wěn)定性問題。研究表明傾轉旋翼機的機翼剛度是影響回轉顫振穩(wěn)定性的重要因素之一，其中扭轉剛度對回轉顫振穩(wěn)定性的影響較大，弦向及垂向彎曲剛度的影響較小，適當提高機翼扭轉剛度能夠有效提升回轉顫振邊界速度。但是，復合材料機翼力學性能相比金屬材料更為復雜。國內(nèi)外諸多學者針對傾轉旋翼機復合材料機翼開展研究探索。Rais-Rohani M.等研究了復合材料的方向剛度特性對傾轉旋翼機機翼剛度的影響，分析了動力等約束條件下最小重量機翼結構設計方法。Popelka等人通過機翼氣彈剪裁設計研究了機翼厚度對對V-22傾轉旋翼回轉顫振的影響，機翼最大厚度變化對回轉顫振速度邊界提升明顯。Sprangers,C.A等進行V-22傾轉旋翼機機翼仿真（如圖1）分析，并通過振動試驗研究對仿真結果進行了驗證，提高了全尺寸機翼研制設計把握。諸多研究證明了復合材料機翼結構設計在傾轉旋翼機研制中具有重要的工程意義。
基于有限元方法分析了傾轉旋翼機復合材料機翼動特性，通過文獻測試結果驗證了有限元分析結果的準確性和建立的機翼模型可信度。然后進行了復合材料機翼的構型設計分析，研究了蒙皮厚度和復合材料蒙皮鋪層角度對機翼動特性尤其是扭轉剛度的影響，為進一步提高傾轉旋翼機回轉顫振穩(wěn)定性邊界提供方向。
展開 風干擾下傾轉旋翼飛行器直升機模態(tài)預設性能跟蹤控制
關鍵詞
傾轉旋翼機；非線性系統(tǒng)；干擾觀測器；預設性能；神經(jīng)網(wǎng)絡；跟蹤控制
1 引 言
傾轉旋翼機具有高速飛行、起降不受地形約束等能力，兼具固定翼飛機與直升機的優(yōu)點
［1］。基于傾轉旋翼機表現(xiàn)出來的優(yōu)異性能，針對傾轉旋翼機控制問題的研究開始引起國內(nèi)外研究者的密切關注。
傾轉旋翼機雖然各方面性能突出，但是其結構繁雜，在飛行時機體各構件的相互干擾十分強烈，如雙旋翼的誘導速度干擾、旋翼尾流對機翼的下洗作用等
［2］，所以整個系統(tǒng)的空氣動力學特性求解十分困難。不僅如此，系統(tǒng)還會受到外部風干擾以及系統(tǒng)不確定性的影響，這些都增加了系統(tǒng)建模的難度。傾轉旋翼機還是一個多體、高度耦合、欠驅動的機械系統(tǒng)
［3］。
如何實現(xiàn)對期望信號的快速準確跟蹤也是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。在現(xiàn)有的控制技術中，基于系統(tǒng)辨識的控制方法、智能算法（如人工神經(jīng)網(wǎng)絡）等都可以滿足傾轉旋翼機一定的性能要求
［4］。比如，文獻［
5］提出了一種基于增益調(diào)度的多模型方法，針對傾轉旋翼機進行控制器設計；為了消除對模型的精確要求，文獻［
6］提出了一種自適應非線性分層控制器框架，實現(xiàn)了位置系統(tǒng)和姿態(tài)系統(tǒng)的控制；文獻［
7］采用非線性模型預測控制實現(xiàn)了傾轉旋翼機自轉和前飛的控制，設計約束和成本函數(shù)提高非線性優(yōu)化的可靠性。但當系統(tǒng)出現(xiàn)大幅度不確定變化以及外部干擾時，這些方法無法保證系統(tǒng)的動態(tài)特性，也很難實現(xiàn)對系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。
由于傾轉旋翼機會受到諸如陣風之類的復雜干擾影響，所以為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力與動態(tài)飛行品質(zhì)，需要設計干擾觀測器來補償干擾。干擾觀測器的應用十分廣泛。例如，針對萬向節(jié)系統(tǒng)中存在的多重干擾問題，文獻［
8］提出了一種基于精細擾動觀測器的速度跟蹤控制器，用于處理多個擾動并提高跟蹤性能。
展開 意大利航空工業(yè)聚力下一代傾轉旋翼機發(fā)展
同時，傾轉旋翼機的特點導致機翼末端質(zhì)量集中，使得設計一種輕質(zhì)且具有足夠剛度的機翼構型成為了研發(fā)過程中最大的挑戰(zhàn)。
而且，聯(lián)合企業(yè)最初與萊昂納多簽訂的合同只包括機翼本體，但后續(xù)增加了控制舵面設計的工作份額，這也使整個系統(tǒng)的復雜度額外增加。NGCTR在每個機翼上各有兩個控制舵面：一個典型的副襟翼提供額外的升力和控制能力；一個可轉動表面，在垂直起飛時旋轉89度接近垂直，以減小旋翼下洗氣流被機翼阻擋的程度，進而減小整機對動力的需求。隨著傾轉旋翼機過渡到固定翼飛行模式，該舵面就會回至水平位置。
該項目另外一個技術難度在氣彈不穩(wěn)定性。NGCTR的翼展雖然與萊昂納多公司正在研發(fā)的AW609傾轉旋翼機基本一致，但弦長翻倍，達到了1.9米。故需要盡可能降低任何固有的氣彈不穩(wěn)定如顫振，而不是通過控制機翼舵面來抵消。“目前的設計狀態(tài)不會有顫振問題，但我們也要分析其他氣彈現(xiàn)象，為初步設計評審做好準備”Palma總師提到。
除了在機翼工作包外增加的控制舵面設計內(nèi)容，聯(lián)合企業(yè)還承擔了潔凈天空2項目下的更多研究任務。包括旨在研究葉型特征的機翼風洞試驗，非“膀胱狀”結構的燃油存儲系統(tǒng)構型研究，以及那不勒斯大學和CIRA研究所開展的旋翼內(nèi)外部噪聲機理研究。此項研究將基于一架測試改裝的AW609展開，作為復雜噪聲優(yōu)化過程的開端，所得結果擬用來提升最終機翼設計的噪聲性能。
圖 萊昂納多公司研發(fā)中的AW609傾轉旋翼機
對聯(lián)合企業(yè)及其背后的眾多公司而言，雖然NGTCR的定位是技術驗證機，技術成熟度只能達到6，但如果萊昂納多公司最終決定要基于驗針機得到的技術儲備研發(fā)量產(chǎn)型號，則前期的深度參與就會使其在各方面處于有利地位。當下的聚力投入，就是給未來一個占據(jù)市場和技術的機會。
作者：余健雄
來源：兩機動力控制
展開 傾轉旋翼無人機流場仿真，基于fluent重疊網(wǎng)格制作（含全部幾何模型、網(wǎng)格及計算文件和全程錄屏教程） ￥200
珠海航展上，國內(nèi)展示了一種傾轉旋翼設計的無人攻擊機。傾轉旋翼的最大優(yōu)勢，就是既具備直升機的垂直起降能力，又在航程和速度特性上，高度接近螺旋槳固定翼飛機。
傾轉旋翼機的缺陷也很明顯，結構要更復雜都是最容易解決的問題；其氣動特性、特別是動力裝置傾轉過程中的氣動特性變化，現(xiàn)在還有大量的問題沒有研究清楚。這使得它在設計、特別是飛控設計上存在大量的疑難空白。
本文針對這一難題提供了仿真方面的解決途徑，下面展示的是基于fluent重疊網(wǎng)格制作的傾轉旋翼無人機算例，內(nèi)容包含了幾何模型文件、網(wǎng)格文件和全部計算所需文件，還錄制了全程操作視頻可供學員跟著視頻逐步學習。
動力裝置傾轉過程中的網(wǎng)格運動展示
動力裝置傾轉過程中的網(wǎng)格運動展示
縱截面上的流線圖
縱截面速度矢量圖
全場流線
整體網(wǎng)格
致密的邊界層網(wǎng)格
全程操作錄屏
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技術先進獨步天下，魚鷹CV-22B傾轉旋翼機大方展示，細節(jié)不一般
貝爾-波音 V-22 綽號：魚鷹，是由美國貝爾直升機公司和波音公司聯(lián)合設計制造的具備垂直起降和短距起降能力的傾轉旋翼機。V-22于上個世紀80年代開始研發(fā)，1989年3月19日首飛成功，2006年11月16日進入美國空軍服役，2007年在美國海軍陸戰(zhàn)隊服役。
美國貝爾公司的V-22B魚鷹傾轉旋翼機是世界上唯一量產(chǎn)大批裝備的集合了直升機與螺旋槳固定翼運輸機優(yōu)勢于一身的航空器，如今包括美國空軍，美國海軍陸戰(zhàn)隊都是其裝備客戶，而美國海軍陸戰(zhàn)隊是最大的用戶。
由于魚鷹V－22B的特殊能力，除了美國裝備之外，其余的國家也表現(xiàn)出了濃厚的興趣，其中就包括日本陸上自衛(wèi)隊采購了同類的產(chǎn)品，而且機型與美國海軍陸戰(zhàn)隊的型號是一樣的。
V-22傾轉旋翼機每套旋翼系統(tǒng)由一臺艾里遜公司（Allison）制造的AE1107C渦輪軸發(fā)動機提供動力，這種發(fā)動機能生產(chǎn)超過6000馬力的動力。每臺發(fā)動機驅動其自身的旋翼，并將一些動力傳遞給驅動翻轉機構的機翼中部變速箱。在一臺發(fā)動機出現(xiàn)故障的情況下，剩下的一臺發(fā)動機通過內(nèi)部連接驅動軸將動力分配給兩套旋翼系統(tǒng)，“魚鷹”傾轉旋翼機還能夠運行。
右側翼端的可傾斜發(fā)動機
另一側的發(fā)動機
機身有超過43%為復合材料制造，包括旋翼。為減少被運載時所需空間，整主翼可以轉動90°，變成與機身平行，三葉旋翼也能轉動重疊在一地。整個收納過程只需90秒。兩具勞斯萊斯Rolls-Royce T406引擎以轉軸及齒輪箱連動，因此即使其中一個失去動力，另一個也能讓整架機繼飛行。
展開 垂直起降飛機新進展：貝爾公司一傾轉涵道風扇新構型專利獲批
該專利于2018年6月提交，采用傾轉式涵道風扇構型，以及曾在FCX-001概念機上首次披露的混合流動風扇系統(tǒng)。傾轉涵道風扇支撐在前機身上，可在垂直起飛和前飛兩個狀態(tài)下旋轉方向。
混合流動風扇系統(tǒng)在機身后部，包括有單、雙風扇以及尾部安裝的涵道風扇等多種方案。其中，在單風扇頂部安裝構型中，該系統(tǒng)能在垂直起飛、降落和過渡狀態(tài)下實現(xiàn)槳距可調(diào)。在雙風扇方案中，另一個風扇安裝在機身側面，可以控制偏航方向。
據(jù)稱，貝爾公司一直在研究一種電驅動垂直起降的空中出租車，但目前尚未公布該飛行器總體布局的任何細節(jié)。
來源：兩機動力控制
ElectraFly公司測試單人多旋翼、傾轉機翼復合推進飛行器
為了克服限制多旋翼無人機有效載荷和飛行范圍的電池能量密度較低的問題，該飛行器配備了渦輪發(fā)動機，在垂直起降過程中渦輪發(fā)動機可以向下傾斜產(chǎn)生推力，在平飛時渦輪發(fā)動機水平傾轉，產(chǎn)生向后的推力推動飛行器向前飛行。
在重量為75磅飛行器上，渦輪噴氣發(fā)動機在其重心附近可產(chǎn)生大約50磅的推力。曼寧表示，這將飛行器垂直起降過程中旋翼需要產(chǎn)生的升力降低到30磅。在初期生產(chǎn)的飛行器中，電力系統(tǒng)與渦輪發(fā)動機相互獨立，但渦輪發(fā)動機可用于產(chǎn)生電能。
多軸旋翼無人機往往是利用處于同一水平面的旋翼保持空中懸停和盤旋飛行，當機頭向下傾斜時向前飛行前進。曼寧表示，這種飛行方式將導致飛行器的升力降低、阻力增加。ElectraFlyer將機頭保持在水平高位，同時利用旋翼水平向前飛行，可減少阻力，此外渦輪發(fā)動機也提供了推力。
ElectraFlyer擁有四個裝有旋翼的可調(diào)節(jié)機翼。機翼可以根據(jù)空氣動力學圍繞中心軸進行旋轉，在向前飛行的過程中產(chǎn)生升力——這種方式比旋翼更有效——在懸停或盤旋過程中傾轉機翼以降低旋翼下洗氣流產(chǎn)生的壓力，避免氣動效率的損失。
曼寧表示，到目前為止，自籌資金研發(fā)的ElectraFlyer已經(jīng)進行了系留懸停飛行測試，并與德塞雷特無人機系統(tǒng)試驗場合作，在美國聯(lián)邦航空局批準的測試區(qū)域內(nèi)進行前飛測試。這款飛行器的尺寸，適合以類似摩托車騎行的姿勢攜帶單人，駕駛位有兩個用于控制的操縱桿。
飛行器的渦輪發(fā)動機安裝在座椅下方，旋翼則位于坐在駕駛位人員頭部高度的側上方。至少在最初的設計中，并沒有客艙或裝載貨物地方。“我們用最簡化的功能集成來打造一款產(chǎn)品，因為我們需要將手中已掌握的資源用到極致。”曼寧表示。
ElectraFlyer將超輕型飛行器或實驗類飛行器視為現(xiàn)有產(chǎn)品未來商業(yè)化的目標，不過該公司目前也在積與軍方溝通，探討涉及物資、士兵或傷員運輸?shù)确矫娴暮献髑熬啊?/span>
展開 傾轉澆注-示例
傾轉澆注-示例
傾轉旋翼飛行器旋翼傾轉過程氣動仿真
傾轉旋翼飛行器旋翼傾轉過程氣動仿真
一種變軸螺旋槳水空跨域無人航行器設計和控制技術
設三個螺旋槳拉力分別為T1，T2，T3，前螺旋槳向前傾轉角度為φ；飛行器氣動升力為L,氣動阻力為D；則整個無人機受力為
整個無人機對重心的受力矩為
式中：（X1,Y1），（X2,Y2），（X3,Y3）分別表示三個螺旋槳旋轉中心相對于無人機重心的坐標。
如圖12所示，無人機的螺旋槳傾轉過渡過程主要是在傾轉螺旋槳無人機的縱向對稱平面內(nèi)完成[4]。因此過渡運動特征分析可以忽略無人機的橫航向運動，通過將6 自由運動模型中所有的橫航向變量置零，可以得到簡化的 3 自由度運動模型如下。
圖12 無人飛行器傾轉過渡狀態(tài)的受力示意圖
Fig.12 Schematic diagram of force in the transition state of UAV tilting
式中：上標“1”表示機體坐標系；q 為對機體坐標系y 軸的角速度；IY 是對y 軸的轉動慣量。
4.2 可傾轉螺旋槳無人機過渡狀態(tài)的俯仰控制
姿態(tài)穩(wěn)定是飛行器實現(xiàn)穩(wěn)定飛行的前提。因此，在螺旋槳傾轉過程中，無人機俯仰穩(wěn)定是保證無人機穩(wěn)定過渡的前提[5]。
對于本無人機傾轉狀態(tài)問題，俯仰控制動力學模型可進一步寫為
這里將俯仰力矩分解為MY機體，即升降舵控制下的全機氣動俯仰力矩；MY傾轉螺旋槳，即前置可傾轉的兩個螺旋槳拉力所產(chǎn)生的全機俯仰力矩；?M干擾表示外部干擾力矩（包括持續(xù)干擾或臨時干擾）。
針對式(15)所示的本無人機傾轉過渡過程的俯仰角系統(tǒng)，給定參考信號俯仰角θd 設計輸入δ，在給定的旋翼傾轉策略φ=φ(t)以及外部干擾ΔM(t)存在的情況下，使得系統(tǒng)的俯仰角θ（即系統(tǒng)的輸出）滿足|θ-θd|≤ξ（容許誤差）。
展開 一種新型垂起無人機總體設計
二是機體動結構，即傾轉操縱結構，在機翼軸向折疊處鉸鏈機構需滿足機翼折疊與展開的運動功能與強度要求。無人機的升力、機翼阻力、機翼的氣動載荷、操縱力等均是是靠鉸鏈機構傳遞到機身，受力環(huán)境比較復雜。可根據(jù)結構方案建立強度有限元模型來分析。
結構與強度
3.6 無人機氣動特性分析
氣動特性包括飛機的升力特性、阻力特性和力矩特性。以此進行四旋翼模態(tài)、過渡模態(tài)、固定翼模態(tài)氣動分析。根據(jù)不同結構依次進行模型建立與網(wǎng)格劃分。完成氣動力學仿真，無人機在空氣中飛行，流體介質(zhì)為空氣，重點計算部位需進行網(wǎng)格加密。通過分析可以初步發(fā)現(xiàn)當機翼傾轉時，機翼迎角自然增加，比傳統(tǒng)的傾轉旋翼的阻力要小很多。而且傾轉機翼還能夠減少了旋翼槳尖下洗氣流垂直撞向機翼形成氣動干擾，因此在懸停和垂起時，比傾轉旋翼穩(wěn)定。
機體氣動分析
3.7 控制邏輯分析
該機型具有三種飛行模態(tài)，多旋翼飛行模態(tài)，過渡飛行模態(tài)，固定翼飛行模態(tài)，起飛，降落時使用多旋翼模態(tài)，升力完全由4個旋翼提供，飛行姿態(tài)調(diào)整通過4個旋翼差速控制來實現(xiàn)，過渡模態(tài)時，總升力有螺旋槳在豎直方向的分力與機翼升力組成，隨著機翼的展開與前飛速度的增加，機翼的迎角增大。機翼升阻比變化影響升力變化，從而影響控制策略。在控制方面，無人機飛行姿態(tài)的調(diào)整通過7個通道進行，通過V尾舵實現(xiàn)俯仰和航向控制。通過副翼舵差動偏轉實現(xiàn)橫滾控制。固定翼模態(tài)時控制方式常規(guī)固定翼一致。
旋翼模態(tài)姿態(tài)控制回路
固定翼模態(tài)姿態(tài)控制回路
3.8 操縱性與穩(wěn)定性分析
穩(wěn)定性是無人機設計的一項重要指標。穩(wěn)定性與操縱性是相對的，也是統(tǒng)一的。當無人機受到擾動時，會偏離平衡狀態(tài)。
展開 
羅羅將為貝爾V-280和V-247直升機研發(fā)燃氣渦輪發(fā)動機
近日，英國羅羅公司已同意為貝爾V-280 Valor（“英勇”）傾轉旋翼戰(zhàn)斗機和V-247 Vigilant（警惕”）傾轉旋翼戰(zhàn)斗機研發(fā)渦軸發(fā)動機。
貝爾表示，V-280 Valor（“英勇”）傾轉旋翼戰(zhàn)斗機由GE航空公司的T64-GE-419發(fā)動機提供動力，但未來的飛機型號將選擇按照羅羅公司的發(fā)動機。
貝爾解釋說：“貝爾和羅羅正在為V-280發(fā)動機研發(fā)一個集成化的動力解決方案，以作為未來采購的一個選型，但是，我們完成認識到政府尚未確定其引擎的采購戰(zhàn)略。”
貝爾表示計劃繼續(xù)與GE航空公司合作開發(fā)V-280直升機。
在美國陸軍的未來垂直升力（FVL）計劃之前，V-280已經(jīng)作為已作為“能力#3”的技術演示器飛行了一年多，這是一種中型通用飛機，旨在取代西科斯基的UH-60黑鷹直升機。今年1月份，該傾轉旋翼機達到了目標最高速度：280kt（518km/h），這也是其機型數(shù)字的由來。
貝爾V-247是一款尚未飛行的無人傾轉旋翼機，目前僅以三維渲染或貿(mào)易用展示模型的形式公開露面。無人駕駛飛行器是美國海軍陸戰(zhàn)隊的海上無人遠征（MUX，Marine Unmanned Expeditionary）飛機的概念。
貝爾拒絕透露可能在其飛機上安裝哪種羅羅發(fā)動機，但指出它正在研究為其飛機優(yōu)化發(fā)動機的方法。
該公司表示：“貝爾和羅羅團隊正致力于集成入口顆粒保護和排氣紅外抑制系統(tǒng)解決方案，以減少對推進系統(tǒng)耐久性的環(huán)境影響，同時最大限度地提高安裝推進系統(tǒng)的性能和生存能力。”
來源：兩機動力控制
展開 通用汽車應用FLOW-3D：汽車汽缸蓋上接觸式的澆包開發(fā)
汽缸蓋常見的鑄造缺陷
二、傾轉鑄造（Tilt casting）工藝說明
傾轉鑄造是重力鑄造的一種，澆注系統(tǒng)以澆盆連接到模具，并且兩者都緩慢旋轉，使得金屬以很小的湍流進入型腔。目標是通過限制湍流來減少孔隙度和夾雜物。
傾轉鑄造的旋轉速度如果為了不引起湍流而過慢，則金屬液的前沿會開始凝固，導致澆不足；如果系統(tǒng)旋轉過快，則會引起湍流，從而無法達到目的。
圖片2. 傳統(tǒng)傾轉鑄造制程
為了改善鑄造缺陷，GM早在 2012年就取得美國專利 US 2012/0312493 A1，以修正后澆包的設計改善傾轉鑄造問題。為了取得更好的結果，GM決定采用FLOW-3D CAST針對該設計再進行優(yōu)化，希望取得質(zhì)量更好的鑄件。
圖片3. 傾轉鑄造專利
三、FLOW-3D CAST數(shù)值模擬
進行數(shù)值仿真之前，必須先建立相關的網(wǎng)格以及取得分析參數(shù)。
仿真模型采用 Siemens NX建立，并且進行簡化及三維圖調(diào)整。分析采用FLOW-3D CAST。
FLOW-3D CAST采用四個網(wǎng)格區(qū)塊進行分析（網(wǎng)格尺寸 1.5-5mm）。為了取得流量及卷氣、氧化夾渣的時間參數(shù)，在流道及澆口位置設置了 Baffle。模具表面粗度設定為 0.1-0.3mm。
圖四為分析三維圖，圖五則是網(wǎng)格建立。圖六為傾斜轉造的旋轉角速度設定。
圖片4. 數(shù)值仿真采用的三維圖
圖片5. 根據(jù)實際模具導入的圖
及FLOW-3D CAST網(wǎng)格建立
表格1. 材料庫及澆注溫度
表格2. 材料對流換熱系數(shù)
圖片6.
展開 淺談重力鑄件模流分析
2.2參數(shù)設置
使用模流分析軟件對帶澆冒口的工藝方案進行模擬分析，結合我司重力鑄造平臺的實際情況，主要的工藝參數(shù)，設置如下；
2.3傾轉充型過程模擬分析
鑄件的充型過程與澆注系統(tǒng)有很大的關系，合理的澆注系統(tǒng)設計能夠使鋁液流動平穩(wěn)，避免鋁液在填充過程中卷氣。使用工具軟件模擬澆注過程中的鋁液流動。
為了使模擬狀態(tài)與實際澆注過程相符，如圖a設置傾轉前等待時間3s，傾轉時間13s所以傾轉結束時間是16s，鋁液在重力的作用下由澆道進入產(chǎn)品型腔，填充過程平穩(wěn)，由下到上充滿型腔，有利于排氣和雜質(zhì)的上浮圖e，圖d可以明顯看到鋁液在兩側的型腔中充滿高度不一樣，這是由于鋁液填充的形狀不一樣造成的。由于采用中注試澆注系統(tǒng)，鋁液在流動過程中無飛濺和紊流現(xiàn)象，同時也減輕了鋁液對金屬型模具的沖刷，滿足工藝設計要求。
2.4凝固分析
通過工具軟件模擬產(chǎn)品的凝固過程，可以直觀的看到鑄件的熱節(jié)部位和凝固過程的孤立液相區(qū)，為判定鑄造工藝方案的可行性提供依據(jù)。
對工藝方案進行凝固模擬分析輸出結果如圖所示，紅色表示未凝固的液相區(qū)域。可見產(chǎn)品凝固方向由四周到中間，由產(chǎn)品到澆口，澆口補縮效果明顯，符合順序凝固方式。產(chǎn)品內(nèi)部無產(chǎn)生縮孔、縮松的缺陷風險。
2.5模擬分析結論
從模擬的結果來看，鋁液在傾轉流動過程中無明顯的卷氣現(xiàn)象，凝固過程也符合順序凝固方式，產(chǎn)品內(nèi)部無熱節(jié)，無縮孔的質(zhì)量風險。因此該支架的澆注系統(tǒng)工藝方案能夠保證鑄件的質(zhì)量，模具可以按照此工藝方案進行設計、加工。
3、產(chǎn)品試生產(chǎn)
模具制作完成后，進行試生產(chǎn)。經(jīng)熔煉、澆注、鋸切工序完成后，對試生產(chǎn)的產(chǎn)品進行X-Ray探傷檢查，X射線發(fā)射管設置電壓90KV，探傷效果如圖所示，產(chǎn)品內(nèi)部無氣孔、縮孔缺陷。
展開 無人機迅速發(fā)展，直升機的未來又是什么樣？
西科斯基公司是康涅狄格州的一家公司，由伊戈·爾西科斯基(Igor Sikorsky)創(chuàng)建，西科斯基于1939年制造了第一架實用直升機，并開發(fā)出一款“傾轉旋翼”設計的直升機V-280 Valor(見題圖)。該設計由總部位于得克薩斯州的“休伊”直升機生產(chǎn)商貝爾公司(Bell)提供支持。兩家公司的目標都是克服直升機一個固有的缺點:有限的最高速度。
提高速度
直升機的速度受到其飛行方式的限制。飛機是通過流過機翼的空氣獲得升力。而直升機的葉片有相似的形狀，工作起來像一個旋轉翼。問題是，直升機在前行飛行過程中，流過主旋翼槳盤的相對氣流在前行側和后行側是不同的 前行槳葉側的相對氣流速度較大。而后行槳葉側的相對氣流速度較小。這種升力的不對稱隨著前行速度的增加而增加。直升機設計者主要通過調(diào)整槳葉旋轉時的角度來進行補償，從而使整個槳盤獲得相同量的升力。一旦直升機的速度超過280公里每小時(174英里每小時)，后行槳葉的葉片角度就會導致“失速”，根本不會產(chǎn)生升力。到那時，直升機可能會產(chǎn)生低頻振動，并可能發(fā)生翻轉。
傾轉旋翼通過安裝在機翼上的一對反向旋轉轉子克服了這個問題。這種布置有效地將直升機轉換為飛機。這種飛機在升空后，使旋翼向前傾斜實現(xiàn)更快速度的飛行，然后將旋翼向上翻轉，使直升機實現(xiàn)垂直降落并垂直起飛。貝爾設計的V-280傾轉旋翼可以以每小時520公里的速度飛行(根據(jù)飛行員的說法是每小時280海里，因此其得名V-280)。這款飛機在搭載四名機組人員和14名全副武裝人員的情況下，續(xù)航里程也達到了近1500公里。
此外，貝爾與波音公司還生產(chǎn)過一款更老更大的傾轉旋翼飛機V-22魚鷹。其也比普通直升機更快，而且可以飛得更遠。它被美國海軍陸戰(zhàn)隊所使用。然而，V-22在飛行中需要同時傾斜其轉子和發(fā)動機。
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