地效环境下悬停状态直升机旋翼桨/涡干扰噪声特性

作     者：王伟琪 陈希 招启军 WANG Weiqi;CHEN Xi;ZHAO Qijun

作者机构：南京航空航天大学直升机动力学全国重点实验室南京210016 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年第45卷第12期

页      面：67-81页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(12032012) 江苏高校优势学科建设工程资助项目 

主　　题：旋翼气动噪声 FW-H方程 旋翼/机身干扰 地面效应 桨/涡干扰噪声 

摘      要：为掌握直升机贴地飞行时旋翼噪声辐射特性,首先基于可压缩雷诺平均Navier-Stokes方程和Ffowcs Williams-Hawkings方程发展了一套适用于地效状态旋翼/机身干扰的气动与噪声分析方法,通过Lynx尾桨地面效应试验及NASA旋翼/机身干扰试验与计算结果的对比,验证了所建立方法的可靠性。然后,开展了机身和桨毂对旋翼流场的影响研究,发现机身改变了旋翼的气动载荷分布并提高中等阶次(8~12阶次)的噪声辐射水平;桨毂会削弱桨叶中段(r=0.4R~0.7R,R为旋翼半径)的噪声贡献。最后,研究了不同离地高度(h)时旋翼的气动与噪声特性,发现存在一个出现桨/涡干扰噪声的“临界离地高度。结果表明:旋翼拉力和机身升力随h增大而减小;当h1.8R时地面效应的影响可以忽略;当h=0.6R时地面和机身的双重阻塞作用会改变旋翼入流情况,尤其在桨尖区域诱发剧烈的载荷波动,并在特征观测点接收到明显的桨/涡干扰噪声;根据时/频特性给出了本文的“临界离地高度约为0.7R,为直升机贴地飞行时抑制噪声提供了参考。