复合式高速直升机悬停状态旋翼/机翼气动干扰研究

摘要

旋翼干扰空气动力学问题一直是旋翼飞行器空气动力学中的研究热点和难点.本文就复合式直升机在悬停状态下的旋翼/机翼之间的气动干扰问题进行了较为深入的研究.复合式直升机在悬停时,旋翼的下洗气流正好作用在机翼上,导致了旋翼/机翼之间的气动干扰.本文运用旋翼涡管尾迹模型和机翼面元模型建立了旋翼/机翼间的气动干扰模型.本文第一章对国内外有关旋翼/机翼气动干扰研究进行了阐述.第二章首先建立起了涡管尾迹模型,并进行了算例计算和分析,验证了涡管尾迹模型和计算方法.在第三章中建立了机翼面元模型,并进行了算例计算和分析,验证了模型和计算方法.第四章在第二、三章的基础上,运用旋翼涡管尾迹模型和机翼面元模型建立了旋翼/机翼间的气动干扰模型,并进行了算例计算和分析;第五章计算和分析了设计参数对旋翼/机翼气动干扰的影响,得出了一些有意义的结论.

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第一章绪论

1.1概述

1.2旋翼/机翼气动干扰问题的研究现状

1.2.1旋翼/机翼气动干扰的试验研究

1.2.2旋翼/机翼气动干扰的理论研究

1.2.3国内研究现状

1.3本文研究内容

第二章旋翼尾迹模型

2.1概述

2.2涡环模型

2.3涡管模型

2.4旋翼模型

第三章机翼面元模型

3.1概述

3.2机翼问题的数学表述

3.3机翼的离散

3.4平面面元对空间任意点的诱导速度计算

3.5求解方法

3.6算例分析

第四章复合式直升机旋翼/机翼气动干扰模型和算例分析

4.1样例复合式直升机

4.2旋翼/机翼的气动干扰模型

4.3算例与结果分析

4.3.1坐标系

4.3.2旋翼尾迹速度的确定

4.3.3机翼面元强度

4.3.4机翼阻力计算

第五章设计参数对复合式直升机旋翼/机翼气动干扰的影响

5.1机翼位置的影响

5.1.1垂向位置变化的影响

5.1.2径向位置变化的影响

5.2机翼尖削比的影响

5.3机翼面积的影响

5.4机翼安装角的影响

5.5机翼弯度的影响

5.6海拔高度的影响

第六章结束语

6.1本文主要工作内容

6.2本文的主要结论

6.3进一步研究工作的设想

致谢

在学期间的研究成果

参考文献