非对称布局形式的涵道尾桨气动特性-论文.pdf

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1、第44卷第5期吉林大学学报(工学版)V01．44NO．52014年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologySept．2014非对称布局形式的涵道尾桨气动特性刘顺安，贺兴柱，陈延礼，杨璐鸿，李万林(吉林大学机械科学与工程学院，长春130022)摘要：针对现行涵道尾桨无法提供升力的缺点，提出一种非对称布局形式的涵道尾桨结构。通过理论分析和数值模拟的方法，对该涵道尾桨的拓扑结构进行气动性能研究，得出涵道尾桨升力、拉力和扭矩分别与飞行速度和开I=I角有关的结论。对称结构和非对称结构的涵道尾桨气动特性对比结果表明

2、：该非对称布局的涵道尾桨不仅可以产生较大的轴向拉力，对飞行器姿态进行操纵，而且还产生一定的径向力，为飞行器提供额外的升力。总之，该非对称布局的涵道尾桨具有一定的可行性和应用价值。关键词：计算流体动力学；涵道尾桨；非对称布局；气动特性中图分类号：V211文献标志码：A文章编号：1671—5497(2014)05—1353—07DOI：10．7964／jdxbgxh2014O5021AerodynamiccharacteristicsofaductedtailrotorwithasymmetriclayoutLIUShun—an，HEXing—zhu，CHENYan—

3、li，YANGLu—hong，LIWan—lin(CollegeofMechanicalScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130022．China)Abstract：Toovercometheshortcomingofthecurrentductedtailrotorthatisunabletoprovideliftforce，aductedtailrotorwithasymmetriclayoutwasproposed．Theaerodynamicperformanceofthetopologicals

4、tructureoftheductedtailrotorwastheoreticallyandnumericallystudied．Theeffectsoftheflightspeedandopeningangulardisplacementontheliftforce，pullforceandmomentwereobtainedrespectively．Theaerodynamiccharacteristicsofthesymmetricandasymmetricductedtailrotorswerecompared．Itwasshownthatthisduc

5、tedtailrotorwithasymmetriclayoutcannotonlvproduceaxialforcetocontro1aircraftattitude．butalsoproduceradialforcetoprovideadditionalliftforcefortheaircraft．Therefore，proposedductedtailrotorwithasymmetriclayouthascertainfeasibilityandapplicationvalue．Keywords：computationalfluiddynamics；du

6、ctedtailrotor；asymmetriclayout；aerodynamiccharateristiCS随着飞行器技术的快速发展，涵道尾桨体现垂尾的气动力可以对桨叶进行卸载，减少飞行器出越来越大的优越性。涵道尾桨与常规尾桨相的发动机功率损耗。目前，由于涵道尾桨性能优比，在相同功率下，涵道尾桨不仅直径较小，而且越，已在世界范围内得到广泛应用，如法国的“小收稿日期：2013-04～30．基金项目：“863”国家高技术研究发展计划项目(SS2013AA060403)．作者简介：刘顺安(1951一)，男，教授，博士生导师．研究方向：流体传动与控制．E-mail：l

7、sa@jlu．edu．cn通信作者：陈延礼(1983一)，男，讲师．研究方向：流体传动与控制．E—mail：chenyanli@jlu．edu．cn吉林大学学报(工学版)第44卷羚羊”涵道尾桨直升机和“海豚”直升机，美国的(3)在桨盘上无扭矩，通过桨盘气流无旋转。“科曼奇”直升机和欧洲的“EC135”直升机，以色涵道螺旋桨的轴向气流流动如图2所示，列的“快骡”涵道无人机等。与此同时，国内外学桨盘者对此进行了大量理论研究，Kriebel等对涵道螺旋桨的动态稳定性进行了探讨；Anita、Allan等分别对涵道风扇系统的性能和轴流特性进行了分析；Dyer[们对一种垂直起

8、降的涵道式