新概念變直徑傾轉(zhuǎn)模型旋翼設(shè)計(jì)及氣動(dòng)特性研究.pdf

1、新概念變直徑傾轉(zhuǎn)旋翼綜合了懸停時(shí)大尺寸旋翼和巡航時(shí)小尺寸旋翼的氣動(dòng)優(yōu)點(diǎn)，是傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的一個(gè)重要發(fā)展方向。然而其復(fù)雜的變直徑傾轉(zhuǎn)過(guò)程對(duì)于旋翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、氣動(dòng)特性和動(dòng)力學(xué)特性分析的研究來(lái)說(shuō)都是富有挑戰(zhàn)性的課題。本文初步設(shè)計(jì)了一個(gè)變直徑模型傾轉(zhuǎn)旋翼，并對(duì)該旋翼進(jìn)行了氣動(dòng)特性和模態(tài)分析等研究。 作為前提和背景，本文首先簡(jiǎn)要介紹了變直徑傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，然后回顧了傾轉(zhuǎn)旋翼氣動(dòng)特性的幾種研究方法，最后概述了國(guó)內(nèi)外變直徑傾轉(zhuǎn)旋翼的研究狀況

2、。 第二章主要介紹了Peters-He廣義動(dòng)態(tài)尾跡模型，并采用Leishman-Beddoes翼型非定常升力模型，耦合揮舞動(dòng)力學(xué)和旋翼配平方程，建立了一套完整的適合于旋翼氣動(dòng)特性分析的計(jì)算方法。以有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供對(duì)比的美國(guó)H-34直升機(jī)為算例，驗(yàn)證了該方法的有效性。 在第二章基礎(chǔ)上，第三章中加入旋翼尾跡彎曲的影響，建立了適合于傾轉(zhuǎn)過(guò)渡狀態(tài)旋翼氣動(dòng)特性分析的廣義動(dòng)態(tài)尾跡模型，通過(guò)離軸響應(yīng)問(wèn)題算例的計(jì)算，說(shuō)明考慮尾跡彎曲的

3、必要性。 第四章進(jìn)行了變直徑模型傾轉(zhuǎn)旋翼的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并使用有限元軟件進(jìn)行了模態(tài)特性分析，指出了變直徑旋翼與普通旋翼在模態(tài)特性上的差別。 在第五章，建立了一個(gè)懸停、垂直飛行和巡航飛行狀態(tài)下的傾轉(zhuǎn)旋翼氣動(dòng)特性的計(jì)算模型。使用該方法，首先計(jì)算了V-22和XV-15傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)的懸停和巡航效率，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了方法的有效性。然后分析了直徑變化對(duì)傾轉(zhuǎn)旋翼的懸停、巡航性能及槳葉彎矩等影響，得到了一些結(jié)論。