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无人直升机系留气动载荷CFD计算分析

北京航空航天大学学报 2021年第9期47卷 1765-1773页

作者：龙海斌吴裕平中国直升机设计研究所总体气动部景德镇333001

系留气动载荷作为无人直升机系留装置的设计输入,通常以机身大风侧向角气动特性风洞试验数据为基础进行计算。采用CFD计算方法对某无人直升机算例样机的机身大风侧向角气动特性进行了计算,包括自由来流、停放在开阔地面和船艉甲板3个状... 详细信息

系留气动载荷作为无人直升机系留装置的设计输入,通常以机身大风侧向角气动特性风洞试验数据为基础进行计算。采用CFD计算方法对某无人直升机算例样机的机身大风侧向角气动特性进行了计算,包括自由来流、停放在开阔地面和船艉甲板3个状态,以机身气动特性CFD计算结果为基础计算了其系留气动载荷。结果表明:无人直升机在开阔地面停放时的系留气动载荷与自由来流时基本一致。而受船体上层建筑的影响,停放在船艉甲板时的系留气动载荷与自由来流时有较大的差别,除部分风侧向角状态的偏航力矩之外,力和部分力矩的绝对值相对较小,部分风侧向角状态的力和力矩方向相反。研究结果可为选取无人直升机系留气动载荷计算方法和不同停放环境下的机身气动特性的CFD计算及风洞试验状态提供一定的参考。

关键词：无人直升机系留气动载荷开阔地面船艉甲板 CFD

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无人旋翼机旋翼气动分析与试验研究

南京航空航天大学学报 2021年第2期53卷 253-259页

作者：吴裕平解望中国直升机设计研究所景德镇333001

为支撑某无人旋翼机方案设计,采用叶素理论和动态入流建立旋翼气动模型,进行旋翼参数分析。评估了旋翼半径和总距对旋翼拉力及轴倾角的影响,得到旋翼拉力和操纵规律。在大尺寸低速风洞开展无人旋翼机的试验研究,对独立机身、机身+旋翼... 详细信息

为支撑某无人旋翼机方案设计,采用叶素理论和动态入流建立旋翼气动模型,进行旋翼参数分析。评估了旋翼半径和总距对旋翼拉力及轴倾角的影响,得到旋翼拉力和操纵规律。在大尺寸低速风洞开展无人旋翼机的试验研究,对独立机身、机身+旋翼组合体进行吹风,得到了不同风速及迎角下机身和旋翼的升力与阻力,并与计算结果进行对比,从而验证计算方法的有效性。通过旋翼气动计算与试验结果分析,研究了旋翼气动特性与设计参数、飞行状态及轴倾角操纵之间关系。最后提出了旋翼拉力与飞行速度和轴倾角的关系公式。

关键词：旋翼机气动旋翼转速飞行速度风洞试验

共轴刚性旋翼复合式高速直升机操纵与载荷研究

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南京航空航天大学学报 2019年第2期51卷 166-170页

作者：吴裕平习娟中国直升机设计研究所景德镇333001

针对共轴刚性旋翼复合式高速直升机构型,分析了其操纵特点,提出两种配平操纵方式:切换操纵方式和耦合操纵方式,并分析了两种操纵方式的优缺点。从多操纵面的冗余控制出发,对耦合操纵方式的操纵规律进行了配平分析,并根据配平情况评估了... 详细信息

针对共轴刚性旋翼复合式高速直升机构型,分析了其操纵特点,提出两种配平操纵方式:切换操纵方式和耦合操纵方式,并分析了两种操纵方式的优缺点。从多操纵面的冗余控制出发,对耦合操纵方式的操纵规律进行了配平分析,并根据配平情况评估了旋翼和尾推桨的载荷结果。研究结果表明,共轴刚性旋翼高速直升机旋翼的总距操纵、周期操纵与飞行速度、机身俯仰角有一定关系,旋翼载荷和常规直升机相比大幅增加,同时和机身俯仰角也密切相关。

关键词：共轴刚性旋翼操纵载荷旋翼配平

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直升机旋翼载荷飞行测试结果的分析与应用

南京航空航天大学学报 2011年第3期43卷 419-422页

作者：习娟吴裕平陈平剑中国直升机设计研究所总体气动室景德镇333001

针对直升机试飞实测数据量庞大的问题,采用了内存映像方法,大大提高了数据读取速度,比常用的I/O方法快几十倍甚至几百倍。同时针对直升机机动状态试飞数据周期性不是很强这一特点,提出了新的数据处理方法,并与传统方法进行了比较,结果... 详细信息

针对直升机试飞实测数据量庞大的问题,采用了内存映像方法,大大提高了数据读取速度,比常用的I/O方法快几十倍甚至几百倍。同时针对直升机机动状态试飞数据周期性不是很强这一特点,提出了新的数据处理方法,并与传统方法进行了比较,结果显示了新方法的优越性。文章详细论述了旋翼载荷的测试情况、数据处理方法、旋翼载荷的理论计算方法、载荷的理论计算结果与试飞实测的对比分析,得出了相关状态的修正系数,并进一步应用于同类状态的计算载荷处理上。

关键词：旋翼载荷飞行实测理论计算应用

RUNX2基因过表达载体修饰BMSC来源外泌体联合碳酸钙支架系统在骨缺损中的应用

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中国骨伤 2022年第4期35卷 379-386页

作者：赵有顺林平涂迎春安涛吴裕平李晓飞浙江大学附属金华医院金华市中心医院骨三科金华浙江321000

目的:探究RUNX2基因过表达载体修饰骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)来源的外泌体联合碳酸钙支架系统在骨缺损中的效果。方法:以兔源BMSCs为研究对象,利用流式细胞仪对BMSCs进行鉴定。构建RUNX2基因过表达载... 详细信息

目的:探究RUNX2基因过表达载体修饰骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)来源的外泌体联合碳酸钙支架系统在骨缺损中的效果。方法:以兔源BMSCs为研究对象,利用流式细胞仪对BMSCs进行鉴定。构建RUNX2基因过表达载体,利用慢病毒转染BMSCs,采用超速离心法进行收集外泌体。利用透射电子显微镜观察外泌体的形态,利用Western blot法检测外泌体标志物CD63分子的表达,利用三室并联自动温控反应系统,构建碳酸钙支架。根据是否转染RUNX2基因过表达载体,将BMSCs与碳酸钙支架的复合物分成3组,即BMSCs组,RUNX2过表达组和外泌体组。利用油红O染色和逆转录-聚合酶链反应(reverse-transcription-polymerasechain reaction,RT-PCR)检测BMSCs的成骨分化。采购成年健康雄性新西兰大白兔9只,清洁级,年龄(12.97±1.21)个月,体质量(19.3±3.6)kg,每组3只。利用手术方法构建颅骨缺损动物模型,利用影像学,HE染色和Masson染色评估骨缺损的修复。结果:流式细胞仪检测结果表明,BMSCs细胞表面CD29蛋白表达为99.5%,CD44蛋白表达为100%,CD11b蛋白表达为0.1%,CD45蛋白表达为0.1%。透射电镜结果显示,外泌体为直径50~150 nm的双层膜囊泡状结构。Western blot结果显示,外泌体的分子标志物CD63表达阳性。油红O染色结果显示,外泌体组BMSCs的成骨分化要明显高于RUNX2过表达组和BMSCs组。RT-PCR检测结果显示,外泌体组BMSCs的RUNX2,BMP-2和碱性磷酸酶的mRNA相对表达量要明显高于RUNX2过表达组和BMSCs组(P<0.05)。影像学结果显示,外泌体组颅骨缺损修复效果要优于RUNX2过表达组。HE染色和Masson染色结果显示,外泌体组颅骨缺损修复效果要优于RUNX2过表达组(P<0.05)。结论:相较于RUNX2基因过表达载体转染,直接提取外泌体,可以更高效的促进BMSCs向成骨细胞分化,与碳酸钙支架相结合后,可以更好地促进骨缺损的愈合,从而为临床上骨缺损的治疗提供新思路和方法。

关键词：外泌体骨缺损骨髓间充质干细胞慢病毒

游离尺动脉腕上皮支微型皮瓣修复手指C形缺损

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中华手外科杂志 2021年第3期37卷 196-198页

作者：吴裕平林平金华市中心医院手足外科浙江321000

目的探讨游离尺动脉腕上皮支微型皮瓣修复手指C形缺损的手术方法及临床疗效。方法自2014年5月至2018年12月,我们采用游离尺动脉腕上皮支微型皮瓣修复手指皮肤C形缺损患者12例。缺损创面大小为1.8 cm×2.7 cm~3.3 cm×5.5 cm,皮瓣切取2.0... 详细信息

目的探讨游离尺动脉腕上皮支微型皮瓣修复手指C形缺损的手术方法及临床疗效。方法自2014年5月至2018年12月,我们采用游离尺动脉腕上皮支微型皮瓣修复手指皮肤C形缺损患者12例。缺损创面大小为1.8 cm×2.7 cm~3.3 cm×5.5 cm,皮瓣切取2.0 cm×2.5 cm~3.5 cm×6.7 cm,C形缺损的形状均大于1/2周径,不超过4/5周径:5例供区直接缝合,7例予植皮。结果术后皮瓣全部存活,9例未出现血管危象,2例出现远端淤紫,拆除缝线后缓解,3 d后淤紫逐渐褪去,1例手术当晚出现动脉危象,经过处理最终存活良好。所有病例供受区均未发生感染。术后随访时间为1.5~27.0个月,平均11.5个月。缝合神经者感觉功能恢复较好,两点分辨觉达8~11 mm;未缝合神经者恢复差,两点分辨觉15〜25 mm。8例供区愈合后遗留线性瘢痕,无明显疼痛不适,4例供区取全厚皮片移植,植皮均成活良好。部分患者早期供区少许麻木感,半年后均好转。根据中华医学会手外科学会上肢部分功能评定试用标准评价手指功能:优5例,良5例,可2例,结论游离尺动脉腕上皮支微型皮瓣修复手指C形缺损,虽然需要吻合血管,但是对供区损伤小、受区外形较满意、功能恢复快,是一种修复此类皮肤缺损的良好方法,患者长期随访满意率高。

关键词：外科皮瓣指损伤皮肤缺损组织移植

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外挂武器对无人直升机纵向气动特性影响研究

南京航空航天大学学报 2019年第1期51卷 83-89页

作者：龙海斌吴裕平胡偶中国直升机设计研究所景德镇333001

针对外挂武器对无人直升机纵向气动特性影响的问题,采用雷诺时均Navier-Stokes(Reynolds average Navier-Stokes,RANS)方法对加装武器系统前后,不同前飞速度、武器安装角和挂载状态下的气动特性进行了数值计算。然后将大速度前飞状态时... 详细信息

针对外挂武器对无人直升机纵向气动特性影响的问题,采用雷诺时均Navier-Stokes(Reynolds average Navier-Stokes,RANS)方法对加装武器系统前后,不同前飞速度、武器安装角和挂载状态下的气动特性进行了数值计算。然后将大速度前飞状态时的气动特性与加装外挂武器之前的风洞试验结果进行了对比分析。结果表明,采用悬臂梁外挂方式加装武器对阻力有显著影响,前飞速度和武器发射安装角变化对纵向气动特性几乎没有影响。外挂武器安装位置和数量变化对无人直升机的纵向气动特性影响很小。研究结果可为武装无人直升机选择合适的武器外挂和发射方式提供参考。

关键词：无人直升机外挂武器纵向气动特性

直升机机身大角度气动特性计算与试验相关性研究

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飞行力学 2020年第4期38卷 22-27页

作者：龙海斌吴裕平中国直升机设计研究所总体气动部江西景德镇333001

计算直升机大角度飞行状态的飞行性能、品质和载荷需要大迎角和大侧滑角的机身气动特性数据作为设计输入,在直升机研制过程中,这些数据通常采用风洞试验和CFD计算的方法来获得。为了研究上述两种方法得到的气动特性数据之间的相关性,采... 详细信息

计算直升机大角度飞行状态的飞行性能、品质和载荷需要大迎角和大侧滑角的机身气动特性数据作为设计输入,在直升机研制过程中,这些数据通常采用风洞试验和CFD计算的方法来获得。为了研究上述两种方法得到的气动特性数据之间的相关性,采用CFD方法计算了3种不同构型的直升机机身大角度状态的气动特性,并与风洞试验结果进行了对比分析。分析结果表明,CFD计算得到的大角度状态气动特性结果变化趋势与风洞试验结果一致,两者的差值在部分迎角或侧滑角时比较大,而两者的比值基本不随迎角或侧滑角的变化而变化。研究结果可为大角度状态气动特性CFD计算结果修正和CFD计算方法在直升机研制中的应用提供参考。

关键词：直升机机身气动特性风洞试验相关性

共轴刚性旋翼桨毂中间轴涡流发生器设计与减阻研究

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南京航空航天大学学报 2019年第2期51卷 244-250页

作者：龙海斌吴裕平解望中国直升机设计研究所景德镇333001

为最大程度地降低共轴刚性旋翼桨毂的气动阻力,在其减阻设计方案中间轴处加装翼型截面的涡流分割器。首先设计了不同展长、弦长、安装位置和数量的涡流发生器加装方案,之后采用求解N-S方程的方法计算和分析了加装涡流发生器之后的桨毂... 详细信息

为最大程度地降低共轴刚性旋翼桨毂的气动阻力,在其减阻设计方案中间轴处加装翼型截面的涡流分割器。首先设计了不同展长、弦长、安装位置和数量的涡流发生器加装方案,之后采用求解N-S方程的方法计算和分析了加装涡流发生器之后的桨毂阻力特性、表面压力和空间流动情况等。结果表明加装涡流发生器能使桨毂减阻方案的阻力降低约5%,弦长增大、涡流发生器位置向下桨毂方向移动有利于进一步降低阻力。研究结果可为涡流发生器的应用和桨毂减阻设计提供一定的参考。

关键词：共轴刚性旋翼桨毂中间轴涡流发生器减阻