基于涡环尾迹模型的共轴刚性旋翼直升机飞行动力学建模

作     者：袁野 陈仁良 李攀 YUAN Ye, CHEN Renliang , LI Pan

作者机构：南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016 

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

年 卷 期：2018年第39卷第3期

页      面：9-17页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：航空科学基金(20145752034) 国家自然科学基金(51405227) 江苏高校优势学科建设工程资助项目~~ 

主　　题：直升机 共轴刚性旋翼 气动干扰 飞行动力学 动态尾迹 配平特性 

摘      要：共轴刚性旋翼直升机上下旋翼间距小,旋翼间气动干扰较为复杂,影响飞行动力学特性。针对这一问题,利用涡环单元动态尾迹方法构建了共轴旋翼气动力模型,通过与风洞试验结果比对说明该模型能够准确地计算存在气动干扰时共轴旋翼的气动力特性。以该共轴旋翼气动力模型为基础,建立了共轴刚性旋翼直升机飞行动力学模型,并以XH-59A直升机为研究对象,计算了前进比为0~0.4时的配平特性。通过与飞行试验数据的比对发现:该飞行动力学模型与飞行试验结果比对良好;且模型计算速度较快。通过对配平结果以及旋翼尾迹运动的分析发现:共轴刚性旋翼直升机旋翼间气动干扰会增加悬停和低速前飞时的配平总距和总距差动;低速前飞时的纵向周期变距负梯度现象是由于旋翼间气动干扰与刚性旋翼挥舞运动特性叠加而造成的。