多飞行状态倾转旋翼气动优化设计

基于动量叶素理论建立了涵盖悬停、倾斜前飞和高速巡航多飞行状态倾转旋翼气动性能计算模型,将计算模型配合NSGA-II多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ),以倾转旋翼悬停、倾斜前飞和高速巡航飞行效率为优化目标,桨叶翼型展向分布、弦长和扭转角等参数为优化变量,设计了一款倾转旋翼。采用由经典的分离涡模拟方法(DES)改进得到的延迟分离涡模拟方法(DDES)对旋翼流场进行模拟仿真,捕获了较高精度的流场尾迹,分析了倾转旋翼流场的诱导速度分布,同时验证了动量叶素理论计算模型具有较高准确性和可信度。计算结果表明,同样飞行工况下,相较于原参考倾转旋翼模型,悬停效率从71.78%提高到75.34%,巡航效率从62.93%提高到71.32%。