变半径旋翼对直升机性能的提升研究

摘要

为了研究旋翼半径变化对直升机性能的提升作用,将旋翼动力学综合模型与机身模型相耦合,采用前飞配平方法计算稳态时旋翼操纵量和机身姿态角,从而计算直升机需用功率.通过研究直升机功率与旋翼半径、前飞速度、直升机起飞重量以及飞行高度之间的关系来确定可以降低多少直升机需用功率,同时也分析了旋翼桨距和旋翼轴倾斜角随旋翼半径和前飞速度的变化趋势.在中高速飞行时,特别是高速飞行时,旋翼半径的变化可以显著地提升直升机的性能.当飞行速度为200km/h、旋翼半径减小20％,需用功率可降低37.6％.随着飞行高度的不断增加,在低速到中速飞行时直升机功率减小幅度会减小,在高速时功率减小幅度会增大.旋翼总距和纵横向周期变距随旋翼半径减少而增加,旋翼轴纵横向倾斜角随半径减小而减小.