中空长航时无人机恒速螺旋桨与发动机匹配研究

中空长航时无人机具有诸多优点,可用于执行多种军事及民用任务,已成为各国的研发热点。为使中空长航时无人机在各个飞行阶段均具有良好的动力性能和经济性能,提出为航空活塞式发动机匹配恒速螺旋桨的方法;根据发动机速度特性曲线、耗油率特性曲线选出发动机各经济工况点,在无人机飞行高度-速度包线内对比分析各螺旋桨在选定发动机经济工况点的效率,并进行全尺寸发动机-螺旋桨风洞试验。结果表明:本文研究方法适用于为已初步选定的活塞式发动机选配最佳的恒速螺旋桨。

转速对航空动力装置动力性能和经济性能的影响

为探究发动机转速对某中空长航时无人机动力装置的动力性能和经济性能的影响,结合发动机速度特性曲线、耗油率特性曲线、高空特性曲线及螺旋桨效率曲线,在某无人机飞行速度范围内,选取典型发动机油门匹配不同发动机转速,通过理论计算与试验相结合的方法,评估动力性能和经济性能的变化情况。研究表明:对于所研究的航空动力装置,在所研究的发动机转速范围内,推力随着发动机转速的增加而增大,单位推力耗油率则随着发动机转速的增加先减小后增大,即存在最经济转速,且发动机油门位置越大,对应的最经济转速也越高。为保证动力性能和经济性能,各油门设定的转速应避免设置在最经济转速之下。对于所研究的航空动力装置,在最大连续工况条件下,当飞行速度一定时,动力装置的推力、螺旋桨效率随着飞行高度的增加而降低,单位推力耗油率则随着飞行高度的增加先增加后降低。在飞行高度一定时,动力装置的推力随着飞行速度的增加而降低,而螺旋桨效率、单位推力耗油率则随着飞行速度的增加而上升。