直升機(jī)-渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)一體化安裝氣動(dòng)性能研究.pdf

1、現(xiàn)代直升機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，直升機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)一體化性能屬于核心問(wèn)題之一。本文選取ROBIN機(jī)身為基準(zhǔn)模型，采用數(shù)值模擬方法，研究了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)安裝影響以及一些典型狀態(tài)下直升機(jī)/渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)一體化氣動(dòng)性能。
　　首先利用相關(guān)程序完成了ROBIN機(jī)身的幾何建模，將NACA0012選為旋翼的翼型，建立了機(jī)身/旋翼模型。采用動(dòng)參考系方法計(jì)算了孤立旋翼算例，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較，驗(yàn)證了該方法用于旋翼流場(chǎng)的可行性；初步進(jìn)行了機(jī)身/旋翼模型的流場(chǎng)計(jì)算和分析

2、。編寫了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)計(jì)算程序，根據(jù)程序確立渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)的性能參數(shù)，利用設(shè)計(jì)點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)完成了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣流道的設(shè)計(jì)。
　　其次，研究了懸停與前飛狀態(tài)下動(dòng)力安裝的影響以及發(fā)動(dòng)機(jī)安裝位置的影響。結(jié)果表明：發(fā)動(dòng)機(jī)安裝后在進(jìn)氣口附近產(chǎn)生低壓區(qū)，從而導(dǎo)致機(jī)身升力與阻力同時(shí)上升；由于吞入旋翼下洗流，懸停狀態(tài)下的進(jìn)氣道總壓畸變DC60高于前飛狀態(tài)下的值；受來(lái)流影響，前飛狀態(tài)下的噴管總壓損失系數(shù)比懸停狀態(tài)高。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝位置對(duì)直升機(jī)一

3、體化流場(chǎng)的影響較為復(fù)雜，機(jī)身氣動(dòng)性能參數(shù)在懸停與前飛下沿安裝位置改變時(shí)并非單調(diào)變化。
　　本文隨后研究了側(cè)滑狀態(tài)的影響。結(jié)果表明：側(cè)滑時(shí)機(jī)身下表面出現(xiàn)低壓區(qū)，機(jī)頭迎風(fēng)側(cè)高壓區(qū)與背風(fēng)側(cè)低壓區(qū)范圍明顯；隨著側(cè)滑角增大，迎風(fēng)側(cè)高壓區(qū)向下游發(fā)展，而背風(fēng)側(cè)低壓區(qū)范圍顯著增大。隨著側(cè)滑角從0°到60°的變化過(guò)程中，機(jī)身升力下降，側(cè)向力增加，阻力先升后降；氣流進(jìn)入機(jī)身背風(fēng)側(cè)進(jìn)氣道之前會(huì)產(chǎn)生大尺度的渦結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致背風(fēng)側(cè)進(jìn)氣道總壓損失系數(shù)、總壓畸變D