采用自由尾迹法的横列式直升机气动干扰特性研究

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本文基于松弛迭代类自由尾迹法,对横列式直升机定常飞行状态下的气动干扰特性开展了研究。主要研究工作总结如下:一、针对旋翼的自由尾迹模型,分析了涡核模型的影响因素并给出了考虑涡核粘性扩散和涡线拉伸压缩效应后的涡核半径公式,建立了基于伪隐式预测-修正算法的松弛迭代类自由尾迹差分算法,包括计算的边界条件、初始尾迹的确定、尾迹的收敛判据。二、在自由尾迹模型基础上,结合旋翼桨叶气动力模型、万向铰旋翼的挥舞动力学方程和单旋翼的配平模型,建立了计算定常飞行状态下单旋翼下洗流场特性的自由尾迹方法。同时将非定常翼型模型引入横列式直升机动力学模型得到全机配平模型替换单旋翼配平模型,并耦合另一副旋翼的诱导速度贡献,建立了计算定常飞行状态下双旋翼干扰流场特性的自由尾迹方法。三、对定常飞行状态下单旋翼和双旋翼流场的尾迹结构和诱导速度进行了计算分析,并对比分析了不同旋翼间距及旋转方向的影响,给出了一些有意义的结论。四、在双旋翼自由尾迹模型的基础上,耦合机翼面元模型及涡面贴近干扰模型,建立了计算旋翼/机翼干扰特性的计算方法并对悬停状态进行了计算分析,给出了一些参考结论。
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