活塞动力螺旋桨飞机桨发匹配性能仿真研究

螺旋桨和发动机的匹配工作性能直接关系到螺旋桨飞机的总体性能。针对活塞动力螺旋桨飞机,研究了巡航阶段桨发匹配选速方法。以螺旋桨、活塞发动机和飞机飞行性能计算模型为基础,通过引入匹配推力系数参数,建立了螺旋桨进距比与螺旋桨效率之间的关系,并采用螺旋桨效率和发动机耗油率的比值寻优的方法,获得最优桨发匹配转速。以此寻优方法,针对飞行过程中飞机不断降低的重量,计算不同的最优桨发匹配转速,作为巡航剖面桨发匹配选速依据,并进行了性能计算分析。计算结果表明,飞机巡航阶段采用桨发匹配最优选速飞行,相比于恒转速飞行,可以显著地提升巡航性能。

某型通航飞机桨发匹配性能分析方法研究

在一个通航飞机型号的研发过程中,各子系统方案的设计是否合理,要通过与其对应的性能需求是否匹配合理来判断评估。对于通航动力系统的设计而言,合理的桨发匹配方案至关重要,在满足设计指标要求的同时,尽可能兼顾经济性、可靠性等指标。主要从国内通航企业研发视角出发,对桨发匹配后的性能计算方法进行分析,研究对发动机在不同高度、温度、进气压力、转速情况下的功率提取方法,以及在不同飞行速度情况下桨发匹配后的螺旋桨拉力转化方法,为国内通航研发企业的动力选型方案性能评估分析提供借鉴。

涡轮螺旋桨动力飞机桨发匹配性能仿真研究

基于螺旋桨片条理论和航空发动机热力循环原理分别建立了螺旋桨性能和涡桨发动机性能仿真模型。在此基础上,基于飞行器需用推力建立了螺旋桨巡航阶段桨发匹配优化模型,提出了一种计算某一匹配推力系数下螺旋桨效率和进距比关系曲线的方法,并设计了桨发匹配优化方案。针对某型涡桨动力飞机,开展了巡航剖面桨发匹配优化。结果表明:相比于原来的巡航剖面,优化后的巡航剖面飞机巡航航程提高了13%,显著地提升了巡航性能。

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。