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直升机出租直升机大速度前飞时的空气动力特点

发布于:2021年05月24日 来源:www.szfuhai.com
[摘要]如上所述,直升机在前飞时,前行桨叶的来流速度是旋转速度加飞行速度,而后行桨叶的来流速度是旋转速度减飞行速度,随者飞行速度的增加,前行桨叶的来流速度越来越大,而后行桨叶的来流速度则越来越小。

直升机大速度前飞时的空气动力特点

如上所述,直升机在前飞时,前行桨叶的来流速度是旋转速度加飞行速度,而后行桨叶的来流速度是旋转速度减飞行速度,随者飞行速度的增加,前行桨叶的来流速度越来越大,而后行桨叶的来流速度则越来越小。当前进比μ>0.35,对算例直升机,相应于飞行速度V0=75.25m/s=271km/h时,前行桨叶桨尖速度约为290m/s,其马赫数M=0.85,此时在方位角=90°附近区域出现局部激波,导致型阻突增;而后行桨叶一侧,靠近桨心处旋转速度霉V。的一段桨叶上出现相对气流从桨叶后缘流向前缘,即反流区。对算例直升机,当飞行速度V0=75.25m/s时,反流区范围r=1.86m,约占桨叶相对半径(r/R)=0.35,可见反流区影响之大,在反流区域内桨叶的气动特性是不正常的。在方位角=270°的桨尖处,后行桨叶桨尖速度仅为140*^1/3,在桨叶的挥鏵运动讨论中宵得出下述结论:挥舞运动若取至一阶谐波为止,则拉力力矩在所有的方位角上都不变。在小的桨尖速度下为保持拉力力矩不变,桨叶迎角必然很大,因而出现气流分离。整个桨盘的迎角分布,从图中可见,在210°-245°以域出现大面积的失速,用中还给出反流区和激波的范围。

在前面求旋翼气动力时,如求旋翼的升力、后向力和侧向力,挥舞系数和摆振系数、功率等,均是按沿方位、沿半径积分求得。在积分时,没考虑激波、反流区和大面积的失速对旋翼气动力的影响,因而,随着速度的增加,所导出公式的适用性则越来越差,通常认为这些公式的适用范围为μ<(0.30-0.35)。如果要求μ>(0.30-0.35)时旋翼和尾桨的气动力,在工程上通常采用两种方法:

1.修正法

修正法即指在原导出的公式基础上进行修正的方法。修正的方法基于飞行试验、风洞试验的测试数据,通过理论分析给出经验公式或曲线。

2.数值积分法

数值积分法与封闭形式积分法一样均基于叶家请力的基本方程,而数依积分法是根据当地翼剖面的气流特性采用不同的翼型数据,根据计算机有不怕繁杂、不怕重复计算的特点进行大量计算,显然,计算间隔取得越小,计算得就越准确,使用的假设就可少些。该方法的主要优点是能够利用随迎角、马赫数和雷诺数变化的二元翼型数据,其变化范围可达到旋翼上可能出现的全部范围。