直升機(jī)旋翼空氣動(dòng)力學(xué)理論研究-論文網(wǎng)

1、直升機(jī)旋翼空氣動(dòng)力學(xué)理論研究直升機(jī)旋翼空氣動(dòng)力學(xué)理論研究論文網(wǎng)論文網(wǎng)直升機(jī)具有獨(dú)特的飛行性能依靠旋翼在空中懸停、在狹小空間內(nèi)垂直起降，使其成為重要的空中運(yùn)輸和作戰(zhàn)平臺(tái)。旋翼既是直升機(jī)起升力作用的氣動(dòng)機(jī)翼部件，又是起主要操縱控制作用的氣動(dòng)舵面部件，這是與其它機(jī)種主要區(qū)別之所在。而且直升機(jī)旋翼本身還具有自由度多、與其它部件氣動(dòng)干擾等特點(diǎn)，對(duì)旋翼空氣動(dòng)力學(xué)研究必然成為整個(gè)直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)研究的重中之重。旋翼空氣動(dòng)力學(xué)，即研究旋翼與周圍空氣相互

2、作用的空氣動(dòng)力現(xiàn)象及機(jī)理，包括對(duì)旋翼及其流場(chǎng)的深入了解以準(zhǔn)確地計(jì)算旋翼空氣動(dòng)力特性，以及對(duì)旋翼幾何外形的設(shè)計(jì)以更好地發(fā)揮其氣動(dòng)效能。2旋翼氣動(dòng)理論的發(fā)展直升機(jī)旋翼氣動(dòng)載荷是直升機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)計(jì)算的出發(fā)點(diǎn)，低頻的槳葉氣動(dòng)載荷確定直升機(jī)的性能，中頻氣動(dòng)載荷引起直升機(jī)振動(dòng)，高頻氣動(dòng)載荷確定直升機(jī)的外部和內(nèi)部噪聲水平，因而旋翼氣動(dòng)載荷計(jì)算是直升機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)的重點(diǎn)研究課題之一。根據(jù)研究方法的不同，旋翼氣動(dòng)理論分為滑流理論、葉素理論和渦流理論三種旋翼

3、理論。這三種理論各有優(yōu)點(diǎn)又相互補(bǔ)充，構(gòu)成了對(duì)旋翼運(yùn)動(dòng)認(rèn)識(shí)的完整圖像。2.1旋翼的滑流理論所謂滑流，是把旋翼簡(jiǎn)單地看作一個(gè)無(wú)限薄的作用槳盤(pán)，把受旋翼作用的氣流當(dāng)作一根流管單獨(dú)處理，進(jìn)而研究槳盤(pán)對(duì)氣流的矩。另外，旋翼的氣動(dòng)性能取決于剖面的入流特性和升阻特性，而升阻特性與當(dāng)?shù)仄拭嬗菑亩c當(dāng)?shù)卣T導(dǎo)速度密切相關(guān)，因此，使用葉素理論確定旋翼氣動(dòng)特性，當(dāng)?shù)卣T速的計(jì)算是一個(gè)關(guān)鍵。可采用動(dòng)量理論、渦流理論等計(jì)算誘導(dǎo)速度，后者能給出較準(zhǔn)確的誘速分布。槳葉

4、葉素理論為旋翼空氣動(dòng)力學(xué)奠定了基礎(chǔ)，它涉及槳葉的細(xì)節(jié)流動(dòng)和載荷，使旋翼性能與設(shè)計(jì)參數(shù)相聯(lián)系，可直接用于旋翼的設(shè)計(jì)中。但由于升力線是建立在機(jī)翼或槳葉高展弦比的假設(shè)之上，在槳葉載荷和誘導(dǎo)速度梯度過(guò)大的區(qū)域，例如槳尖附近和渦槳干擾的附近，升力線假設(shè)并不滿足，因而葉素理論在這些區(qū)域不是嚴(yán)格正確的。2.3旋翼渦流理論從理論空氣動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，旋翼對(duì)周圍空氣的作用，就相當(dāng)于某一渦系在起作用。類似于機(jī)翼，旋翼的每片槳葉可用一條附著渦及很多由槳葉后緣