重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (11): 167-175.

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共轴式刚性双旋翼悬停气动载荷 CFD仿真分析

石力王,胡明辉,陈广艳   

  1. 1.重庆大学 机械与运载工程学院,重庆 400044; 2.重庆大学 机械传动国家重点实验室,重庆 400044; 3.中国航发湖南动力机械研究所,湖南 株洲 412000; 4.直升机传动技术国防科技重点实验室,湖南 株洲 412000
  • 发布日期:2022-12-27
  • 作者简介:石力王,男,硕士研究生,主要从事计算流体力学和空气动力学研究,Email:shilw96@163.com;通讯作者 胡明 辉,男,博士,教授,主要从事新能源汽车传动控制研究,Email:minghui_h@163.com。

  • Published:2022-12-27

摘要: 为探究共轴式刚性双旋翼的上下旋翼总距差与气动载荷的关系,平衡上下旋翼力 矩差,从而提高双旋翼系统稳定性,以直升机的共轴式刚性双旋翼为研究对象,应用非结构运动 嵌套网格技术及计算流体力学(CFD)方法开展直升机共轴式刚性双旋翼在悬停状态下的气动 载荷分析研究。计算结果表明:下旋翼浸没于上旋翼产生的下洗流中,导致下旋翼的气动性能降 低,下旋翼拉力低于上旋翼;在保持下旋翼总距角不变的情况下,随上下旋翼总距差的增大,上旋 翼拉力与力矩出现先减后增再减的现象,而下旋翼拉力与力矩则一直呈增大趋势;为实现上下旋 翼力矩平衡,通过调整上旋翼总距角,分析了上下旋翼总距差在 -1°~0°时上下旋翼气动载荷的变 化规律,确定了最佳上下旋翼总距角分别为 5.6°和 6.0°,实现对双旋翼的力矩平衡。

关键词: 共轴式刚性双旋翼;气动特性;运动嵌套网格;CFD;总距角;总距差

中图分类号: 

  • V211