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直升机概念设计是直升机设计的第一步,是总体设计的基础。本文针对单旋翼带尾桨构型直升机,提出了一种直升机综合概念设计方法。
本文首先分析并挑选出决定概念设计方案的设计要求,并拟定一组设计要求作为本文的设计算例。根据挑选出的设计要求,采用统计及分析的方法确定直升机总重、发动机需用功率、旋翼半径、桨叶实度以及桨尖速度等总体参数。通过对直升机各气动面尺寸参数及位置的统计,初步确定直升机的气动布局参数,进而得到一组初步的概念设计参数。
然后建立重量估算模型与飞行性能计算模型,根据拟定的概念设计参数重新估算空机重量;根据飞行任务要求估算需用燃油重量。更新概念设计方案中的直升机总重,并根据更新后的总重,结合设计要求,重新进行概念设计参数的计算,进而形成概念设计参数迭代计算框架。并针对本文的设计算例,进行经迭代计算后得到一组与重量匹配的概念设计参数。
最后建立配平特性计算模型,针对本文算例进行平衡计算。然后分别分析概念设计参数对飞行性能以及气动布局参数对横纵向平衡特性的影响,作为概念设计方案调整的依据,并据此对本文的概念设计方案进行调整,形成最终的概念设计方案。