一种新型旋翼反扭矩系统的数值研究

摘要

针对传统单旋翼带尾桨直升机在安全性和噪声方面的不足，研究人员先后提出了涵道尾桨和无尾桨（NOTAR）等技术。本文基于横流风扇流动控制技术设计了一种单旋翼直升机反扭矩系统，与常规单旋翼帯尾桨直升机相比，该系统更能保证直升机低空飞行的安全性；与采用无尾桨技术的直升机相比，该系统在保持功率消耗与之相当的同时，在控制方面相比无尾桨技术则更加简单。
　　本文以麦道公司的MD520N无尾桨直升机为参考机型，以MD520N直升机的反扭矩系统为依据，给出了基于横流风扇流动控制技术的旋翼反扭矩系统的初步模型，建立了新型反扭矩系统的二维分析模型；同时建立了一套基于湍流N-S方程的、适合于新型反扭矩系统气动特性分析的数值方法，对该反扭矩系统的可行性进行了分析；在此基础上，进一步分析了叶片数量、安装角、进出口宽度、叶轮间隙等结构参数在直升机悬停及大速度前飞时对新型反扭矩系统的气动影响，完成了新型反扭矩系统的初步设计；同时，还分析了新型反扭矩系统内部的流场特性，并对内部偏心涡进行了初步分析；最后分析了两种典型飞行状态下，这种新型反扭矩系统的需用功率情况，并对该系统在尾梁上的布局及控制方法提出了一些建议。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容

第二章 新型反扭矩系统初步设计

2.1 引言

2.2 横流式流体机械

2.3 新型反扭矩系统的初步设计

2.4 本章小结

第三章 新型反扭矩系统的数值模拟

3.1 数学模型

3.2 数值方法

3.3 几何建模

3.4 网格生成

3.5 算例验证

3.6 系统流场特性分析

3.7 本章小结

第四章 新型反扭矩系统的参数影响分析

4.1 引言

4.2系统参数的初步分析

4.3 新型反扭矩系统分析

4.4 本章小结

第五章 结束语

5.1 本文的主要工作及结论

5.2 进一步研究设想

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文