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推进技术2025年第01期:单叶旋翼气动-动力学耦合建模与案例分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:范中允;赵军民;王刚;

单位:西安现代控制技术研究所;

摘要:为了缓解螺旋桨垂直起降飞行器在起降-巡航时的螺旋桨设计矛盾,提出一种由螺旋桨驱动单叶旋翼的新型动力布局,并针对旋翼布局的不平衡性设计分析建立了气动-动力耦合模型。推导并建立了非定常叶素动量理论-桨叶动力学耦合分析方法,与计算流体力学方法相比稳态计算误差在7.3%以内;对稳态下单叶旋翼动力系统的3轴受力、力矩特性进行逐一分析,提出了单叶旋翼质量分布设计方法,利用动不平衡特性进行配平,可消除稳态下的各轴不平衡力、力矩,使单叶旋翼工作特性类似于对称旋翼;对非稳态条件下的单叶旋翼不平衡特性进行分析,并提出采用过渡函数缓解短时出现的不平衡性,可使动不平衡扭矩下降66.8%,动不平衡力下降72.2%。

关键词:垂直起降;;单叶旋翼;;螺旋桨;;动态配平;;质量分布设计

基金资助:基础加强计划重点基础研究项目(2020-JCJQ-ZD-076-00)~~