机身形状对共轴尾推螺旋桨气动干扰影响研究

作者:车海峰; 叶靓; 邱福生; 杜一鸣; 曹德松
来源:气动研究与试验, 2023, 1(06): 41-50.
DOI:10.20118/j.issn2097-258X.2023.06.004

摘要

新型直升机共轴尾推构型极大地提高了直升机的飞行速度,因此本文在非结构嵌套网格系统下求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,对机身/共轴对转尾推螺旋桨高速前飞状态下的干扰流场进行了数值模拟,分析了轴向、侧向来流时机身和螺旋桨的绕流场流动和气动力变化特征,着重讨论了机身形状(特别是尾部形状)对螺旋桨的气动干扰影响。研究表明,当来流为轴向时,机身的存在降低了其后体附近空间区域的流动速度,使得螺旋桨桨盘平面的入流速度减小,螺旋桨的拉力、功率和效率都有一定程度的提升(分别约提升了8%、5%和3%);当来流分别为轴向迎角和侧向迎角时,机身平尾和垂尾分别会对螺旋桨的气动力产生重要影响,造成螺旋桨推进效率的下降。本文为后续进行高速直升机复合式构型的气动研究提供了一定的理论支持。

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