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1、总第190期直升机技术GeneralSerialNo.1902016年第4期HELICOPTERTECHNIQUENo.42016文章编号:1673-1220(2016)04-001-05悬停状态下纵列式双旋翼气动干扰性能计算12杨学峰,吴林波(1.海军装备采购中心,北京100001;2.中国直升机设计研究所,江西景德镇333001)摘要针对纵列式双旋翼共面与不共面两种情况,建立了双旋翼气动干扰特性分析的计算方法,通过与试验数据对比,表明了方法的有效性。在此基础上,开展了悬停状态下纵列式双旋翼的气动性能初步分析,获取了旋翼拉力、需用功率随桨榖间距、旋翼转速、总距角等参数的变化影响规律,结果
2、表明,相比于传统单旋翼直升机,纵列式双旋翼附加了一项诱导功率,其大小随旋翼桨榖间距的增大而减小。关键词双旋翼;直升机;气动干扰;性能中图分类号:V211.52文献标识码:AAerodynamicInteractiveCharacteristicsComputationforTandemTwin-RotorinHovering12YANGXuefeng,WULinbo(1.NavalEquipmentProcurementCenter,Beijing100001,China;2.AVICHelicopterResearchandDevelopmentInstitute,Jingdezhen3
3、33001,China;)AbstractFortheconsiderationofcoplanarandun-coplanaroftandemtwin-rotor,anengineer-ing-orientedmethodwasestablishedtopredicttheinteractiveaerodynamiccharacteristicsoftheconfigurationoftandemtwin-rotor.Bythecomparisonsofcalculatedresultswithexperimentalre-sultsfornumericalexample,thepres
4、entmethodwasvalidated.Then,usingthepresentmethod,theinteractiveaerodynamiccharacteristicsoftheconfigurationoftandemtwin-rotorwerecalculatedandanalyzedinhovering,andthevariationalrulesoftherotorthrustandpowerwiththeseparametersofhubsspace-between,rotatespeedandcollective-pitchwereinvestigated.Bycom
5、paringwiththesingle-rotor,aadditionalrotorinducedpowerwhichwasreducedbytheincreasinghubsspace-betweenwaspresented.Keywordstandemtwin-rotor;helicopter;aerodynamicinteractive传统的单旋翼带尾桨直升机相比,一前一后安置在0引言机身上方的两个转向相反的旋翼在平衡反扭矩的同[1]纵列式直升机是双旋翼构型直升机的一种。与时提高了发动机的效率,且有效载荷明显增大。收稿日期:2016-09-22作者简介:杨学峰(1977-),男,天津
6、人,本科,高级工程师,研究方向:直升机设计。·2·直升机技术总第190期对于纵列式双旋翼直升机,除了复杂的旋翼/机身干也可以根据叶素理论来求得。dT近似认为是由半扰外,双旋翼空气动力学问题的特殊性还在于两旋径r处、宽度为dr的整个环面产生的拉力中的一部1翼间也存在着干扰,使得周围的流场比传统直升机分,即:的更为紊乱,且干扰范围更大,干扰的存在对诱导速k2dT=ρC(Ωr)bdr×1y1度的大小与分布会产生一定影响,引起附加的功率2损失。因此,开展纵列式双旋翼气动干扰特性分析[π(dr)2/(2πrdr)]=kρC(Ωr)3b(dr)2/r1y11416具有重要的意义。(2)本文针对双旋翼共
7、面与不共面两种情况,沿方类似地,对于下旋翼:位角和桨叶径向对扇形拉力微元进行积分,建立了k22纵列式双旋翼气动干扰特性分析的工程计算方法,dT2=ρCy(Ωr2)b(dr)/r2(3)16[2,3]通过和国外的公开发表的试验数据进行对比,表式中,Ω是旋翼转速,b为桨叶宽度,C是升力系数,y明了本文方法的有效性。最后对悬停状态时纵列式一般地,在临界迎角以下,可以近似认为C与当地y双旋翼的气动性能进行了初步分析,计算了旋翼的
