重型直升机旋翼气动性能及桨叶参数影响研究

摘要

重型直升机旋翼气动性能是发展重型直升机的一项关键技术,研究意义重大。
　　 重型直升机旋翼桨叶片数较多,桨/涡干扰随之增加。基于升力面/涡格法建立的桨叶气动模型能够较充分地反映附着涡面各元素及其与尾迹之间的相互作用,因此,升力面理论可以改进桨/涡干扰增加情况下大变化诱导速度和载荷的计算精度。
　　 本文建立了基于升力面/涡格法的重型直升机悬停和前飞预定尾迹模型。悬停状态时,悬停尾迹模型采用回流计算法来增加旋翼入流,通过算例与重型直升机实验数据对比,验证了模型的可靠性,然后将悬停尾迹模型用于计算桨叶展弦比、桨叶片数、线性扭转和分段线性扭转对悬停性能的影响,重点是分段线性扭转的影响；前飞状态时,应用前飞尾迹模型计算前飞桨叶载荷、前飞功率和旋翼升阻比,将计算结果先与中型直升机的实验数据相比较,验证了前飞尾迹模型的可靠性,然后计算重型直升机前飞性能,再将前飞尾迹模型用于计算桨叶桨尖形状、线性扭转和分段线性扭转对前飞性能的影响,重点是分段线性扭转的影响。计算得到了重型直升机悬停和前飞的气动特点及桨叶参数的影响特点。

目录

文摘

英文文摘

图、表清单

符号表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 重型直升机气动性能及桨叶参数影响研究现状

1.3 本论文研究的主要内容

第二章 桨叶升力面方法分析

2.1 引言

2.2 坐标系与假设

2.2.1 主要假设

2.2.2 坐标系的定义

2.3 桨叶气动模型

2.3.1 涡格安排和桨叶分段

2.3.2 涡四边形和控制点的选取

2.4 涡模型

2.4.1 涡元诱导速度的表达式

2.4.2 涡核模型修正

2.5 边界条件

2.6 附着涡环量的求解

2.7 非定常翼型气动模型

2.7.1 翼型的升力特性

2.7.2 翼型阻力系数

2.8 桨叶剖面气动力的计算

2.9 小结

第三章 悬停尾迹分析

3.1 引言

3.2 预定尾迹分析模型

3.3 回流计算法

3.4 算例

3.5 小结

第四章 悬停旋翼气动性能计算及参数影响分析

4.1 引言

4.2 悬停性能计算

4.2.1 升力面和升力线的结果对比

4.2.2 悬停性能计算结果与实验对比

4.3 桨叶参数对悬停性能的影响

4.3.1 桨叶片数和展弦比

4.3.2 线性扭转和分段线性扭转

4.4 小结

第五章 前飞尾迹分析

5.1 引言

5.2 广义尾迹分析模型

5.2.1 远尾迹和近尾迹

5.2.2 非畸变尾迹模型

5.2.3 广义尾迹模型

5.3 算例

5.4 小结

第六章 前飞旋翼气动性能计算及参数影响分析

6.1 引言

6.2 前飞性能计算

6.2.1 气动载荷计算与实验结果对比

6.2.2 功率计算与实验结果对比

6.3 桨叶参数对前飞性能的影响

6.3.1 后掠和尖削

6.3.2 线性扭转和分段线性扭转

6.4 小结

第七章 结论与展望

7.1 本文的主要工作

7.2 进一步研究工作的设想

参考文献

致谢

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