不同俯仰角对直升机水上迫降特性的影响

采用任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian Eulerian,简称ALE)方法和罚函数耦合方法对带应急救生浮囊的直升机着水冲击过程进行了流固耦合仿真计算,从浮囊吸能角度对直升机着水冲击过载的影响机理进行了阐述,揭示了不同初始俯仰角对直升机着水冲击过载特性的影响规律。研究结果表明:直升机着水冲击过程中垂向过载占主导作用;随着俯仰角的增大,过载峰值出现时间延迟,过载峰值显著增大;在大俯仰角下浮囊的吸能效果降低,从而导致着水冲击过载峰值大幅增大。对比零俯仰角工况,当初始俯仰姿态角为10°时,过载峰值从8.83g增加到18.89g,增加了115%;浮囊的吸能效果降低了9.12%。

直升机漂浮能力估算方法及数值验证

首先给出直升机在静水中大倾角稳性的计算方法,并对加装了应急漂浮装置的算例直升机进行稳性计算;随后提出了一种基于直升机静稳性的漂浮能力估算方法,并根据该方法估算出该直升机的漂浮能力范围;最后,采用基于势流的数值计算方法对估算的漂浮能力进行了数值验证。计算结果表明,提出的直升机漂浮能力估算方法与数值仿真方法具有良好的一致性,可为后续直升机漂浮系统及漂浮能力的设计提供参考。

楔形体破舱漂浮过程数值研究

为了对破舱情况下的直升机水上漂浮运动进行预测,以简化的楔形体为研究对象,对其在底部破口情况下的漂浮过程进行数值模拟。在底部破口面积分别为底部总面积的2%、4%和6%的情况下,分析楔形体的漂浮特性与破口进水状况。还研究了底部破口形状及破口位置对进水流量及楔形体运动姿态的影响。研究结果表明:在漂浮前期楔形体会出现一定的浮沉运动;破口面积的增大使楔形体上浮速度峰值显著减小,还使楔形体倾覆时间提前,但对楔形体俯仰及偏航没有很大的影响;破口形状对于进口流量及楔形体漂浮姿态的影响不明显;贴近边缘处的破口更易使楔形体倾覆。这项研究可为破舱浮体漂浮运动预测提供参考。