縱列式雙旋翼直升機與單旋翼直升機相比,前、后旋翼的特殊的布置,相互抵消了反扭矩的作用,前后旋翼的布置同時也造成了雙旋翼/機身的復(fù)雜的氣動干擾問題。本文針對縱列式雙旋翼無人直升機,首先進行縱列式機身的氣動特性研究,完成其減阻分析;然后進行縱列式雙旋翼無人直升機飛行動力學(xué)建模并進行配平計算;最后分析懸停與前飛狀態(tài)下的縱列式雙旋翼/機身的氣動流場特性,研究前、后旋翼的縱向間距與垂向間距對雙旋翼氣動性能的影響。本文具體的研究內(nèi)容如下:本文首先進行了縱列式機身流場氣動特性分析,針對機身頭部與動力艙兩個因素完成對機身的減阻研究。然后根據(jù)縱列式直升機的操縱特點,進行縱列式無人直升機的飛行動力學(xué)建模,在旋翼的氣動力建模時,通過前、后旋翼的入流比之間的關(guān)系考慮雙旋翼的干擾對旋翼氣動力的影響。在機身的氣動力建模時,引入第一章計算出的機身的升阻力等參數(shù)。建立縱列式直升機平衡狀態(tài)方程,完成配平計算。最后,在配平狀態(tài)下運用動量源方法進行縱列式雙旋翼/機身流場的數(shù)值模擬,分別研究懸停狀態(tài)以及前飛狀態(tài)下縱列式雙旋翼/機身流場的壓力分布以及軸向速度分布,分析雙旋翼之間氣動干擾和雙旋翼與機身的氣動干擾。隨著前、后旋翼的... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CH-47縱列式雙旋翼直升機在當(dāng)代的直升機系列中，單旋翼直升機還是占據(jù)著最主要的份額，較為簡單的結(jié)構(gòu)與成

縱列雙旋翼無人直升機氣動布局研究7 則依靠機身上方的兩副旋翼的方向相反的旋轉(zhuǎn)來平衡彼此的反扭矩。圖 1.2 為奴干”直升機結(jié)構(gòu)圖，其寬而長的車廂式機體大大提高了載重量，并且加大了機移動范圍。CH-47 直升機前后兩個旋翼下都有著突出于機身曲面的動力艙，這樣是在保證動力裝置正常運行的基礎(chǔ)上，最大化地提升了縱列式直升機的機艙空間了 CH-47 的運載能力。

圖 1.3 縱列式小型無人直升機 S100在縱列式小型無人直升機的設(shè)計中，主要問題在于縱列式機身的優(yōu)化減阻設(shè)計以及前、后雙旋翼的布局設(shè)計。由于縱列式直升機的高起飛重量與高吊掛重量，縱列式直升機的部件的相互受力關(guān)系以及雙旋翼的的承重力就成為了設(shè)計縱列式無人機的關(guān)鍵，成功的氣動布局設(shè)計是縱列式無人機總體設(shè)計的基礎(chǔ)。由于縱列式無人機的前、后旋翼在上下垂直平面內(nèi)有著相互交叉的一部分，因此在研究縱列式旋翼與機身的氣動干擾研究時需要考慮前、后旋翼軸的垂直間距與縱向間距以及旋翼半徑的大小等參數(shù)對縱列式無人機性能的影響。在進行旋翼槳盤的氣動性能分析時，除了要考慮該旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的誘導(dǎo)速度，還需要考慮縱列式旋翼中另一副旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的下洗流對該旋翼槳盤的影響。同時由于縱列式無人機需要執(zhí)行吊掛重物的任務(wù)，所以還需要考慮吊掛物在前飛狀態(tài)下對縱列式無人直升機飛行性能的影響。在執(zhí)行大重量運輸任務(wù)時，能夠完成任務(wù)的直升機主要包括 CH 系列縱列式直升機以及米-26重型直升機[3]，兩者都有其各自的優(yōu)越性，我們在進行縱列式無人直升機設(shè)計時，應(yīng)采納其中的設(shè)計優(yōu)點，完成系統(tǒng)的升級設(shè)計。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀


本文編號：2921253