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时间:2019-11-27
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1、总第174期2013年第1期直升机技术HEUCOPIER7rECHNIQUETotalNo.174No.12013文章编号:1673—1220(2013)01旬10瞒横列式双旋翼直升机旋翼对机翼的干扰分析孙浩,夏品奇(南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京210016)摘要针对横列式双旋翼直升机旋翼下洗流对机翼的气动干扰影响,建立了旋翼对机翼的干扰计算模型。该模型首先基于万向铰旋翼建立了挥舞运动方程,以得到桨叶挥舞角,然后对桨叶采用非定常Beddoes翼型模型计算气动力和力矩,以考虑桨叶大负扭转带
2、来的失速影响,接着引入动力人流模型获得旋翼处的诱导速度。最后运用经典方法,以XV一15倾转旋翼机为算例,计算了配平状态下旋翼对机翼的向下载荷,并与GTRS模型数据进行了对比,验证了计算模型的合理性。关键词万向铰旋翼;机翼;非定常翼型;动力入流;向下载荷中图分类号:v211.52文献标识码:AAmlysisofRotorIIIteractiontoWiIlgforSide.by-SideRotorHeUcopterSUNHao,XIAPinqi(InstituteofAero∞utics卸dAsh饥
3、跚tics,NanjingunjVersity0fAem∞utics如dAstron叫tics,Nanjing210016,China)AbstractAm柚ematicalmodelf打calclllatingrotorimemctiontowingforside-bv—siderotorheli—copterwasestabhshedaccordingtot}Ieae刚yn锄icinteractione£f.ectofthedownwashnowontllewing.Intllemodel,t
4、henappingaIlglew鹊calculatedbyestablishingmotionequationsofuniVersal—hingedmtor.Thecalculationofbladeae训丫namicsw髂basedonanunsteadyaidbilmodel—BeddoesmodeltoconsidertllestaⅡe珏bctduetotllel锄鬻eh订stangle.ThePitt—PeteI_sdyn砌iciIlnowmodelwasintIDducedintothe
5、calculationofinducedvelocitiesacIDssIDtor.TheXV一15tih—IDtormodelwastakenasexampIestocalculatetIIewingdowIlloadoftllerotorintrinlmedstateandcomp砌℃dwiththeresIlltsofG邪[1Smodel.The趴alvticalresultsshowtllatthemathematicalmodelisre鹊onable.1【eywOrdsunive璐al
6、—hingedmtor;wing;unsteadyai而il;dyn锄icinnow;dowIlloadO引言横列式独特的旋翼、机翼构型,使直升机在悬停、低速前飞时,旋翼的下洗流会直接冲击机翼表面,产生较大的额外向下载荷,直接影响横列式直升机的有效载重,从而影响其总体性能。横列式直升机旋翼的桨毂结构、桨叶的大扭转及尖削几何形状,使其下洗速度特征与传统直升机旋翼也有较大不同。笔者在Fell【er【1。21等人的工作基础上,引人万向铰旋翼挥舞运动方程及非定常翼型模型,并集成到横列式直升机飞行动力学模型
7、中配平,计算旋翼对机翼的气动干扰。收稿日期:2012一09—29作者简介:孙浩(1988一),男,江苏江都人,硕士研究生,主要研究方向:直升机空气动力学。2013年第1期孙浩,夏品奇:横列式双旋翼直升机旋翼对机翼的干扰分析。11·1旋翼结构模型和挥舞运动方程本横列式直升机采用万向铰旋翼桨毂,即四片桨叶通过各自的轴向铰和桨毂壳体相连,没有挥舞铰和摆振铰,桨毂用万向联轴节或万向接头装到旋翼轴上,旋翼在桨毂处通过滑环与桨毂橡胶弹簧相联接,桨毂滑环下设置了旋翼倾斜角限动装置,限制桨毂的过大运动,桨叶较一般
8、旋翼桨叶短并采用很大的负扭转,倾转旋翼飞行器也常采用这种形式桨毂。本文假设桨叶为刚性,只考虑桨毂相对于旋翼轴的倾斜运动,不考虑桨叶的弹性变形,则万向铰旋翼桨毂相对于旋翼轴运动的两个自由度卢∞和卢璐(俯仰运动和滚转运动)就相当于旋翼周期挥舞而形成的桨尖轨迹平面后倒角卢。。和侧倾角卢。。。而在桨叶形成锥度角为风的锥体过程中,桨叶的性能就像在无铰旋翼上一样。对于挥舞运动二阶以上的谐波,忽略其影响。于是刚性桨叶万向铰式旋翼第m片桨叶的挥舞角可表示为:p“=风一卢l。cos妒。一届l。sin
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