直升机在复杂舰面流场中的悬停研究

《直升机在复杂舰面流场中的悬停研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第47卷第2期南京航空航天大学学报v01．47No．22015年4月JournalofNaniingUniversityofAeronautics＆AstronauticsApr．2015DOI：10．16356／1．1005—2615．2015．02．005直升机在复杂舰面流场中的悬停研究徐广胡国才王允良柳泉(海军航空工程学院飞行器工程系，烟台，264001)摘要：针对舰面流场非线性、非均匀的特性，把旋翼桨盘离散成空间有限单元，将当地流场风速叠加到叶素剖面相对气流中，改进了叶素气动力计算模型，

2、提高了旋翼栽荷的计算精度；采用CFD方法计算了某型母舰甲板上方的气流场，其下冲气流是影响直升机安全的主要因素；计算了UH·60A直升机在该舰甲板4个直升机起降位上方流场中的悬停配平，通过与陆基环境计算结果的对比，分析了舰面流场环境时直升机舰面悬停性能的影响；同时，计算了直升机在舰面流场中的响应。通过对MIL流场模型响应的对比验证了本文计算模型。关键词：直升机；舰面流场；舰面悬停；飞行动力学中图分类号：V212．4文献标志码：A文章编号：1005—2615(2015)02—0205—07Resea

3、rchonHelicopterHoveronFlightDeckinComplicatedAirflowFieldXuGuang，HuG-uocai，WangYunliang，LiuQuan(DepartmentofAirborneVehicleEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity。Yantai，264001，China)Abstract：Asforthecharacteristicsofnonlinearandinhom

4、ogeneousairflowfield，rotordiskiSdividedin—toelementsbythemethodofspatialdiscretization．Localspeedofflowfieldissuperimposedtotheele—mentrelativeflow，thecalculationmodelofelementaerodynamicforceiSimproved，andthecalculationprecisionofrotor10adsiSincreas

5、ed．TheairflowfieldonthedeckiScalculatedbyCFDmethod，andthedownwashairflowisthekeyinfluencefactoronhelicoptersafety．TakingUH一60Ahelicopterforexam—pie。thetrimvaluesofhelicopterinhoverarecalculatedinfourlandingzonesonflightdeck．Bycontrastwiththeresultsin

6、ground-basedcondition，theinfluenceandthecausationofairflowfieldonhoverchar—acteristicsareanalyzed．Inaddition，thehelicopterflightresponseinairflowfieldonthedeckisalsocal—culatedandcomparedwiththeresponseinMILmodels，whichprovestheproposedmodel．Keywords

7、：helicopter；airflowfieldonthedeck；hoveronthedeck；flightdynamics流场环境是影响直升机飞行安全的重要因素，特别是在舰船流场等复杂环境中飞行时，由于流场的非线性、不均匀性等特点，会影响直升机各部件的气动载荷，增加直升机着舰的风险。直升机在下滑到舰面附近时，须观察母舰和甲板情况，待机着舰。在相对舰面悬停的过程中，保持直升机在舰面流场环境下的平衡尤为重要。因此，研究直升机在舰面流场中的悬停能力和特性，是直升机舰面飞行仿真、机一舰适配性研究的基

8、础。建立一个适用于复杂舰面流场环境的直升机飞行动力学模型，保证直升机飞行状态量和操纵量的计算精度，是开展直升机飞行力学研究的基础。国内外学者对流场中的直升机飞行动力学建模做了大量工作。国外最早采用的是一种机体紊流计算模型[1]，该模型是将流场风速通过矢量分解的方法叠加到机体运动速度上，通过改变各部件的气动力体现流场对直升机的影响，这种处理方式简单有效，但是由于旋翼桨盘直径远大于流场尺度，对旋基金项目：航空科学基金(20145784010)资助项目。收稿日期i2015-01—15；修订日期：201