基于CFD方法的重型直升機(jī)吊掛流場(chǎng)及飛行特性分析.pdf

1、重型直升機(jī)吊掛流場(chǎng)及飛行特性分析是直升機(jī)技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義的研究課題。本文首先建立了一套結(jié)合動(dòng)量源模型的重型直升機(jī)旋翼/機(jī)身/吊掛物干擾流場(chǎng)的數(shù)值模擬方法,同時(shí)也建立了一個(gè)直升機(jī)吊掛飛行動(dòng)力學(xué)模型。然后,應(yīng)用所建立的方法分別針對(duì)重型直升機(jī)的旋翼/機(jī)身/吊掛物干擾流場(chǎng)以及吊掛狀態(tài)飛行特性進(jìn)行了研究,主要工作包括以下幾個(gè)方面:
　　作為前提和背景,本文首先闡述了論文的研究背景和目的,概述了重型直升機(jī)吊掛飛行的流場(chǎng)及飛行特性的國(guó)內(nèi)外研

2、究現(xiàn)狀,指出了現(xiàn)有研究中存在的不足,并依此提出了本文擬采用的研究方案和內(nèi)容。
　　在第二章,建立了重型直升機(jī)吊掛飛行的 CAD實(shí)體模型,在考慮添加旋翼及尾槳?jiǎng)恿吭错?xiàng)的基礎(chǔ)上,對(duì)比了 CFD計(jì)算中不同類(lèi)型的網(wǎng)格特點(diǎn),給出了一種適合于直升機(jī)吊掛飛行干擾流場(chǎng)模擬的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法。
　　第三章,在生成的流場(chǎng)網(wǎng)格基礎(chǔ)上,發(fā)展了一套以Euler方程為控制方程并包含旋翼(尾槳)動(dòng)量源項(xiàng)的重型直升機(jī)吊掛流場(chǎng)模擬 CFD方法和程序。應(yīng)用該

3、數(shù)值模擬方法,對(duì)有試驗(yàn)數(shù)據(jù)的二維翼型、三維ROBIN機(jī)身的流場(chǎng)進(jìn)行了算例驗(yàn)證,表明了本文方法的有效性。
　　結(jié)合建立的干擾流場(chǎng)求解方法,本文的第四章又建立了一個(gè)用于重型直升機(jī)的吊掛飛行動(dòng)力學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上,以UH-60和直11直升機(jī)為算例分別針對(duì)有/無(wú)吊掛物的直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,并通過(guò)對(duì)樣例重型直升機(jī)進(jìn)行配平計(jì)算,獲得了一些有意義的結(jié)論。
　　在第五章,基于所建立的流場(chǎng)模擬方法,對(duì)比計(jì)算了不同飛行速度下CH-5

4、3E重型直升機(jī)有/無(wú)吊掛飛行狀態(tài)的旋翼/機(jī)身/吊掛物干擾流場(chǎng),并著重研究了吊掛物重量的改變以及吊掛物迎風(fēng)面積等參數(shù)的變化對(duì)干擾流場(chǎng)造成的影響。
　　第六章,基于小擾動(dòng)假設(shè),通過(guò)線(xiàn)化直升機(jī)吊掛飛行動(dòng)力學(xué)方程、采用中心差分法求解穩(wěn)定性及操縱性氣動(dòng)導(dǎo)數(shù),對(duì)重型直升機(jī)吊掛飛行狀態(tài)的操穩(wěn)特性進(jìn)行了研究,并分析了飛行速度及吊掛物參數(shù)改變對(duì)直升機(jī)穩(wěn)定性的影響,得到了一些對(duì)吊掛操縱有實(shí)際指導(dǎo)意義的結(jié)果。
　　最后,在論文的第七章,對(duì)全文進(jìn)行