复合推力高速直升机总体参数设计研究

发布时间：2021-02-15 03:00

　　X2直升机的成功试飞,使得共轴刚性旋翼加尾推的高速直升机构型再次受到业界的广泛关注。与常规直升机相比,该构型直升机具有更高的飞行速度,但尚无成熟的方法对其进行性能计算及总体参数设计。本文以原型为X2直升机的样例直升机为研究对象,发展了一套针对共轴刚性旋翼加尾推螺旋桨构型高速直升机的总体参数设计方法,包括以下几个工作:（1）分别采用自由尾迹方法和固定尾迹方法建立了共轴刚性旋翼在悬停或小速度前飞以及高速前飞状态下的气动模型,采用动量-叶素理论的方法建立了尾推螺旋桨气动模型。并通过选择合适的算例旋翼和螺旋桨,验证了本文共轴刚性旋翼气动模型和尾推螺旋桨气动模型的正确有效性。（2）基于简易配平的基础上进行ABC旋翼的气动性能分析及算例样机全机需用功率计算;基于气动干扰对需用功率的计算结果进行修正;完成了复合推力高速直升机的飞行性能建模与计算。算例计算结果验证了算例样机良好的气动特性和飞行性能。（3）建立了针对共轴旋翼加尾推桨构型的高速直升机总体参数设计工作的基于遗传算法的多目标优化设计算法。使用该优化设计算法,以最佳悬停及高速巡航综合性能为目标对算例样机原有总体参数进行优化设计并得到了优化后的总... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

前飞状态两种直升机旋翼桨叶升力分布比较

复合推力高速直升机总体参数设计研究舰船、岛礁之间，适用我国幅员辽阔的国土情况，其应用前景十分广阔。共轴刚性双旋翼复合推力高速直升机不仅可承担现有直升机所有的工作，而且还大大弥补了直升机的不足，在军事上适合长距离的快速机动运输武器装备及人员，例如远距离快速突防、战场救援、武装突袭，也可作为边防巡逻、应急维稳、海洋维权等，在民用上比现有直升机更胜任边远海岛运输、山区救援，对国民经济及国防建设均有重要意义。

复合推力高速直升机总体参数设计研究的共轴双旋翼，旋翼尾迹任意一控制点的合速度都是成，即( ( , )) ( ( , )) ( ( , ))upper lowerind indV r V V r V r 的相互干扰正是体现在诱导速度项中，空间任意一点段对该点的诱导速度之和，而任意涡微段对该点。分方程会有无数个解，只有加上初始条件和边界条件才尾迹方法给出的初始尾迹形状可以作为尾迹控制方程

【参考文献】：
期刊论文
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[3]共轴式双旋翼悬停流场和气动力的CFD计算[J]. 叶靓,徐国华.  空气动力学学报. 2012(04)
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[5]悬停共轴双旋翼干扰流动数值模拟[J]. 许和勇,叶正寅.  航空动力学报. 2011(02)
[6]基于自由尾迹和升力面方法的双旋翼悬停气动干扰计算[J]. 黄水林,李春华,徐国华.  空气动力学学报. 2007(03)
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博士论文
[1]复合式高速直升机若干关键技术研究[D]. 孔卫红.南京航空航天大学 2011
[2]时间准确自由尾迹方法建模及（倾转）旋翼气动特性分析[D]. 李春华.南京航空航天大学 2007

硕士论文
[1]复合式高速直升机旋翼/机身气动干扰特性的CFD分析[D]. 李文浩.南京航空航天大学 2012



本文编号：3034310