1、雙發(fā)及多發(fā)直升機單發(fā)失效后，直升機飛行所需要的功率由剩余發(fā)動機提供，而在某些需要大功率的飛行狀態(tài)時，如起飛狀態(tài)、著陸狀態(tài)等，剩余發(fā)動機提供的功率可能滿足不了，這就需要對剩余發(fā)動機的可用功率進行合理利用。本文提出了直升機單發(fā)失效后的最優(yōu)操縱策略及飛行軌跡優(yōu)化計算。 首先，建立帶偏航運動的直升機點質(zhì)量模型，然后對狀態(tài)變量和控制變量進行無量綱處理，因為狀態(tài)變量和控制變量量值相差較大，這使得優(yōu)化算法收斂效果變差，所以需要選擇適當(dāng)?shù)目s放因

2、子，最后把直升機單臺發(fā)動機停車后的飛行軌跡表示成一個最優(yōu)控制問題，即在考慮直升機性能限制和FAR規(guī)范后，指定一個優(yōu)化性能指標(biāo)，選擇合適的路徑約束，然后再解最優(yōu)控制問題。本文采用直接搜索法和節(jié)點配置，將連續(xù)動態(tài)最優(yōu)控制問題轉(zhuǎn)換為靜態(tài)離散的數(shù)值優(yōu)化問題，并對狀態(tài)和控制變量的約束進行轉(zhuǎn)化。 其次，研究了節(jié)點配置法中節(jié)點數(shù)量和分布對最優(yōu)軌跡的影響；然后考慮不同初始條件下，如不同初始速度、初始高度、初始航跡角、初始總重下，分別計算直升機垂

3、直起飛和短距起飛的最優(yōu)軌跡，分析不同初始條件對最優(yōu)軌跡和操縱的影響；同時也研究了直升機垂直起飛和短距起飛決策點確定及直升機重量和慣量對決策點的影響；在基于最小化回避區(qū)面積的性能指標(biāo)下進行了單發(fā)失效的低速飛行回避區(qū)的確定。 最后，由于直升機數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性，這給實時優(yōu)化計算帶來很大困難，本文研究了地面計算機計算的最優(yōu)軌跡如何在機載計算機上實時顯示，對飛行員的操縱提供參考，即把不同初始條件得到的最優(yōu)軌跡曲線進行傅立葉部分級數(shù)化，得到