应用时间精确自由尾迹方法的桨叶总距突增响应特性分析

直升机旋翼的气动特性对总距操纵输入的动态响应具有复杂的非定常特性。文中结合尾迹模型、PC2B算法、桨叶气动模型、挥舞动力学模型、非定常翼型模型和旋翼平衡模型，建立了一个时间精确旋翼自由尾迹和气动特性分析方法。利用该方法，首先，计算了前飞时旋翼入流分布，以及悬停状态桨叶总距增加时拉力系数的变化，通过计算值与实验值的对比，验证了方法的有效性；然后，利用该方法对模型旋翼在悬停和前飞状态桨叶总距阶跃突增时的拉力系数、俯仰力矩系数、滚转力矩系数和挥舞锥度角变化的时间历程进行了计算分析，得出了一些新的结论。

基于时间步进自由尾迹的旋翼总距突增气动响应分析

自由尾迹的桨叶气动模型中,考虑了由于桨叶预扭导致尾随涡不在同一个平面对控制点诱导速度的影响,翼型气动模型采用Leishman-Beddoes非定常气动模型,并推导得到操纵下的桨叶挥舞运动方程。采用二阶精度时间步进格式,耦合桨叶气动模型、挥舞运动方程,构建时间步进自由尾迹算法。而后计算旋翼尾迹在操纵条件下的变化历程,得到旋翼的气动响应。通过计算结果与实验数据的对比,验证方法的可行性,并分析操纵速率、预扭对气动响应的影响。

总距突增时共轴式直升机瞬态操纵响应分析

从共轴双旋翼直升机的工程实际出发,建立了共轴式直升机上下旋翼非定常气动特性的计算模型.引入Leishman-Beddoes指数函数的半经验公式,建立了二维翼型非定常气动模型;分别从固定尾迹和自由尾迹,引入干扰因子到动态入流三种方法出发,建立了反映共轴双旋翼直升机上下旋翼气动干扰的诱导速度模型;从跷跷板式旋翼的挥舞动力学方程出发,利用4阶Runge-Kutta算法求解桨叶刚性挥舞角的数值解.通过计算分析,得到了悬停和前飞状态,总距突增时上下旋翼升力的动态响应特性,以及总距突增时上下旋翼桨叶铰链力矩的响应特性.

直升机旋翼瞬态气动响应分析的一个高效方法

基于旋翼动量-叶素组合理论,计入桨叶挥舞运动和动态入流对旋翼拉力的非定常影响,建立了一个快速计算垂直飞行状态总距突增时旋翼气动响应的方法,可用于旋翼拉力、桨叶挥舞运动和诱导速度的瞬态变化的分析。为验证方法的有效性,分别对三种不同总距突增情况下的旋翼气动响应进行了计算,并与可得到的实验结果进行了对比。应用该方法,研究了铰接式旋翼桨叶的挥舞铰外伸量对动态响应的影响,对比了总距突增和突减两种情况下的不同瞬态变化。在此基础上,得出了一些结论。

自转旋翼机跳飞的旋翼诱导速度分布研究

提出了一种自转旋翼机跳飞的旋翼叶素诱导速度随时间和径向站位的分布规律的分析方法.基于叶素理论和动量理论,建立总距突增时旋翼瞬态拉力和动态诱导速度的响应模型,通过NACA试验验证模型有效性.将响应模型引入考虑地面效应的自转旋翼机跳飞动力学模型,以总距突增和地面效应在跳飞中作用时间的起始点作为动力学模型数值求解的分段点求解方程.使用动力学模型对试验样机的跳飞性能进行仿真,并试验验证模型准确度.利用跳飞模型计算出试验样机跳飞中旋翼叶素诱导速度并分析其分布规律.结果表明某站位处诱导速度与时间的关系先呈线性后呈抛物线,某时刻诱导速度与径向站位近似呈线性.