共轴双旋翼悬停状态气动参数优化计算

陈金鹤，刘长文，汪正中

(中国直升机设计研究所，直升机旋翼动力学重点实验室，江西 景德镇 333001)

共轴双旋翼悬停状态气动参数优化计算

陈金鹤，刘长文，汪正中

(中国直升机设计研究所，直升机旋翼动力学重点实验室，江西 景德镇 333001)

基于动量叶素理论(BEMT)，计入共轴双旋翼的线性气动干扰模型，建立轴流状态下的气动布局参数非线性规划模型，采用二次序列规划算法(SQP)进行优化计算。结果表明共轴双旋翼拉力系数CT=0．004时，线性、非线性扭转的需用功率基本无差别;基于Harrington旋翼2，弦长优化能够有效提升旋翼悬停效率。

气动干扰;气动参数;优化计算

0 引言

悬停时，共轴双旋翼上下旋翼之间存在气动干扰现象，其中上旋翼对下旋翼诱导干扰的影响起着主要作用。目前常用的分析方法通常认为上旋翼处于干净气流环境，而下旋翼受上旋翼下洗流的影响，同时共轴桨叶结合了正负的扭转梯度，上下旋翼桨叶可以采用不同的扭转分布;通过上、下旋翼桨叶使用不同的扭转分布，使下旋翼桨叶运行在与上旋翼桨叶相似的状态，从而降低下旋翼桨叶桨尖阻力，使悬停效率有显著的提升。可见桨叶气动布局参数的选择直接影响着共轴双旋翼的悬停效率。

国内外针对共轴双旋翼系统的气动干扰特性及参数优化进行了相关分析计算，Theodore基于BEMT理论，考虑桨尖损失因子，地面效应影响，建立诱导入流线性干扰模型和尾迹重叠模型，与试验数据对比较好……