复合式高速直升机飞行性能研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xianglikai
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为了突破常规直升机构型带来的速度限制,复合式直升机通过加装辅助升力、推力装置和旋翼降转速等手段,在飞行速度和机动性等方面有了明显的进步,受到了世界各国的重视。许多国家以提高飞行速度为目的,开展了许多克服传统构型限制的新技术研究,然而并未形成适用于复合式直升机的性能估算方法,对复合式构型的特殊性能研究也处于起步阶段,很多由于构型改变而带来的新问题尚未解决,因此,研究复合式构型直升机的飞行性能计算方法是一项具备实际意义的课题。本文以升力推力复合式高速直升机为对象,研究其飞行性能,并与常规构型直升机进行了对比。首先,建立了旋翼、螺旋桨、机翼等主要气动部件的模型和发动机的功率模型,介绍了基于功率平衡思想的飞行性能计算方法;然后,建立了用于计算旋翼/机翼/螺旋桨干扰的三维模型,采用动量源方法,计算分析了悬停和不同前飞速度状态,旋翼和螺旋桨对机翼上力和力矩的影响;在引入旋翼和螺旋桨对机翼干扰的前提下,计算了包含垂直飞行性能、水平飞行性能、爬升性能和航程航时的飞行性能;接着,阐述了旋翼涡环状态的形成机理和改出方式,采用动量源方法研究复合式直升机特有的螺旋桨涡环状态,给出了避开涡环状态的推力操纵方式;最后,建立并验证了纵向三自由度模型,计算了复合式构型在发动机失效后的定常自转下滑特性。
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