共轴刚性旋翼直升机在突破常规构型直升机前飞速度极限的同时,会产生巨大的桨毂阻力。本文采用数值模拟和试验研究相结合的方法,对其共轴双桨毂阻力特性和流动机理进行了研究。主要工作如下:首先,概述了国内外在共轴刚性旋翼直升机桨毂阻力特性方面的研究状况,指出了其中的难点和问题,阐明了针对此问题本文需要开展的工作。基于已有的CFD计算方法,在第二章中建立了一套适用于大分离流场模拟计算的计算模型,并对其进行了单独直升机机身算例验证,证明了其有效性。并在此基础上对典型共轴双旋翼直升机模型进行了计算,简要分析了其桨毂阻力巨大的原因,并探索了相应的减阻措施。采用第二章的计算方法,第三章着重对桨毂孤立部件进行了CFD计算,分析了不同桨毂整流罩外形、不同中间轴整流罩外形和不同塔座外形的阻力大小以及流场特性。基于第三章的研究结论,第四章组合了六种桨毂组合模型,分别对其开展了数值计算,并分析了不同长轴长度桨毂整流罩模型、不同弦长中间轴整流罩模型以及不同弦长塔座模型对高速共轴双旋翼直升机桨毂组合模型阻力特性的影响规律,为试验研究提供了参考。结果表明,单纯改变桨毂整流罩外形,不能有效减小桨毂阻力,须减小或消除中间轴后方的气流分离。在第五章中,自行设计了一个共轴双桨毂模型试验装置,并基于此试验装置,采用天平测力和油流显示的方式对不同的共轴双桨毂组合模型进行了风洞试验,验证并补充了计算结果。试验结果表明,共轴双桨毂试验模型的阻力受对称光滑桨毂旋转运动的影响基本可忽略;各整流部件间缝隙对模型所受阻力影响较大,大缝隙会使试验模型阻力增大;各整流部件分离尾流存在较大的气动干扰,使模型所受阻力明显增加,长中间轴整流罩和长塔座能有效减小桨毂阻力。