环量控制尾梁参数对直升机尾梁侧向推力的影响

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1、总第169期2011年第4期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．169No．420ll文章编号：1673—1220(2011)04-012-04环量控制尾梁参数对直升机尾梁侧向推力的影响董振兴，高亚东，王华明(南京航空航天大学直升机旋翼动力学重点实验室，江苏南京210016)摘要用动量源法模拟了旋翼的下洗流，对壁面射流控制圆柱绕流的环量控制参数进行了研究，利用Flu．ent软件分析了缝隙位置、大小和数目等参数对尾梁气动特性的影响，获得了圆柱体尾梁上气动力随环量控制参数变化的关系。其中，

2、动量系数(喷气强度)和缝隙几何参数对圆柱尾粱上气动力的影响是本文重点。研究结果表明，缝隙位置对圆柱体尾梁的气动性能影响明显；旋翼下洗流中单缝最佳缝隙位置与风洞中相差很大；采用多缝喷气可提高圆柱体尾梁的最大升力系数。关键词无尾桨；尾梁；环量控制；计算流体力学中图分类号：V211．52文献标识码：AInfluenceofCirculationControlParametersonLateralThrustof’HelicopterTailBoominRotorDownwashDONGZhenxing，GAOYadon

3、g，WANGHuaming(NationalKeyLaboratoryofRotowraftAeromechanics，N彻jingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)AbstractForthepurposeoffurthermasteringcirculationcontrolmechanismofatailboom，themomentum80ui℃emodelwagusedtoanalyzetherotordownwash．T

4、hispaperstudiedtllecirculationcontrolparametersusingawalljetcontrolmodel．Influencesofthesprayslotlocation，sizeandnumberontheaerodynamiccharacteristicoftheboomwereanalyzedbyusingFluent，andtherela-tionshipbetweenthemWilt8obtained．Theinfluenceofthemomentumcoeffi

5、cientandthegeometricparametersoft}leslotsontheaerodynamicforceofthebeamWasthemaintopicofthisresearch．Theresultshowsthattheslotlocationhasasignificantinflueneeontheaerodynamiccharacteristicsofthetailboom，andthebestlocationofasingleslotintherotordownwashisquite

6、differentwiththatinwindtunnel．Italsoshowsthatthemaximumhficoefficientoftheboomincreasesusingmulti—slotblowing．KeywordsNOTAR；tailboom；circulationcontrol；computationalfluiddynamics收稿Et期：201l-06—10作者简介：董振兴(1984一)，男，硕士研究生，主要从事直升机无尾桨技术研究。高亚东(1975一)，男，副教授，从事直升机动力学与

7、控制、直升机故障诊断技术研究。王华明(1964一)，男，教授。从事直升机设计，直升机动力学研究。2011年第4期董振兴，高亚东，王华明：环量控制尾梁参数对直升机尾梁侧向推力的影响‘13·0引言无尾桨概念(NOTAR)是直升机技术的新发展，它改变了传统的尾桨设计概念，利用环量控制尾梁提供旋翼反扭矩所需的力，从而取消尾桨，从根本上解决尾桨给直升机带来的各种问题。其结构简单，安全性好，改善了可靠性和维护性，减少了直升机的振动和噪声，使乘坐舒适性得到改善。环量控制由边界层控制发展而来，指的是后缘为圆弧形的翼型后部上表面开

8、缝，从缝中喷出气流，挟带着上面的气流绕后缘流动，直到后缘附近某点分离，这样在该翼型上形成环量，产生升力。普通翼型的上表面气流不可能绕过尖削后缘，而是在后缘分离。环量控制翼型后缘为圆弧形，圆柱【l刮就是这种翼型的特例。无尾桨直升机，就采用了环量控制技术。这种直升机的机身为圆柱或近似为圆柱，以旋翼的尾流为来流，在机身上引出壁面喷流后，产生一侧向力以平衡旋翼的扭矩，从而取代了尾