縱列式雙旋翼直升機(jī)與單旋翼直升機(jī)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(shí)也造成了雙旋翼/機(jī)身的復(fù)雜的氣動(dòng)干擾問題。本文針對(duì)縱列式雙旋翼無人直升機(jī),首先進(jìn)行縱列式機(jī)身的氣動(dòng)特性研究,完成其減阻分析;然后進(jìn)行縱列式雙旋翼無人直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)建模并進(jìn)行配平計(jì)算;最后分析懸停與前飛狀態(tài)下的縱列式雙旋翼/機(jī)身的氣動(dòng)流場(chǎng)特性,研究前、后旋翼的縱向間距與垂向間距對(duì)雙旋翼氣動(dòng)性能的影響。本文具體的研究?jī)?nèi)容如下:本文首先進(jìn)行了縱列式機(jī)身流場(chǎng)氣動(dòng)特性分析,針對(duì)機(jī)身頭部與動(dòng)力艙兩個(gè)因素完成對(duì)機(jī)身的減阻研究。然后根據(jù)縱列式直升機(jī)的操縱特點(diǎn),進(jìn)行縱列式無人直升機(jī)的飛行動(dòng)力學(xué)建模,在旋翼的氣動(dòng)力建模時(shí),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(duì)旋翼氣動(dòng)力的影響。在機(jī)身的氣動(dòng)力建模時(shí),引入第一章計(jì)算出的機(jī)身的升阻力等參數(shù)。建立縱列式直升機(jī)平衡狀態(tài)方程,完成配平計(jì)算。最后,在配平狀態(tài)下運(yùn)用動(dòng)量源方法進(jìn)行縱列式雙旋翼/機(jī)身流場(chǎng)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(jī)身流場(chǎng)的壓力分布以及軸向速度分布,分析雙旋翼之間氣動(dòng)干擾和雙旋翼與機(jī)身的氣動(dòng)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(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

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

縱列雙旋翼無人直升機(jī)氣動(dòng)布局研究7 則依靠機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)圖，其寬而長(zhǎng)的車廂式機(jī)體大大提高了載重量，并且加大了機(jī)移動(dòng)范圍。CH-47 直升機(jī)前后兩個(gè)旋翼下都有著突出于機(jī)身曲面的動(dòng)力艙，這樣是在保證動(dòng)力裝置正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上，最大化地提升了縱列式直升機(jī)的機(jī)艙空間了 CH-47 的運(yùn)載能力。

圖 1.3 縱列式小型無人直升機(jī) S100在縱列式小型無人直升機(jī)的設(shè)計(jì)中，主要問題在于縱列式機(jī)身的優(yōu)化減阻設(shè)計(jì)以及前、后雙旋翼的布局設(shè)計(jì)。由于縱列式直升機(jī)的高起飛重量與高吊掛重量，縱列式直升機(jī)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(jì)縱列式無人機(jī)的關(guān)鍵，成功的氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)是縱列式無人機(jī)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。由于縱列式無人機(jī)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(jī)身的氣動(dòng)干擾研究時(shí)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(duì)縱列式無人機(jī)性能的影響。在進(jìn)行旋翼槳盤的氣動(dòng)性能分析時(shí)，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(duì)該旋翼槳盤的影響。同時(shí)由于縱列式無人機(jī)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(duì)縱列式無人直升機(jī)飛行性能的影響。在執(zhí)行大重量運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，能夠完成任務(wù)的直升機(jī)主要包括 CH 系列縱列式直升機(jī)以及米-26重型直升機(jī)[3]，兩者都有其各自的優(yōu)越性，我們?cè)谶M(jìn)行縱列式無人直升機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采納其中的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，完成系統(tǒng)的升級(jí)設(shè)計(jì)。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀


本文編號(hào)：2921253