基于CFD方法的重型直升機吊掛流場及飛行特性分析.pdf

1、重型直升機吊掛流場及飛行特性分析是直升機技術(shù)領(lǐng)域具有重要意義的研究課題。本文首先建立了一套結(jié)合動量源模型的重型直升機旋翼/機身/吊掛物干擾流場的數(shù)值模擬方法,同時也建立了一個直升機吊掛飛行動力學模型。然后,應(yīng)用所建立的方法分別針對重型直升機的旋翼/機身/吊掛物干擾流場以及吊掛狀態(tài)飛行特性進行了研究,主要工作包括以下幾個方面:
　　作為前提和背景,本文首先闡述了論文的研究背景和目的,概述了重型直升機吊掛飛行的流場及飛行特性的國內(nèi)外研

2、究現(xiàn)狀,指出了現(xiàn)有研究中存在的不足,并依此提出了本文擬采用的研究方案和內(nèi)容。
　　在第二章,建立了重型直升機吊掛飛行的 CAD實體模型,在考慮添加旋翼及尾槳動量源項的基礎(chǔ)上,對比了 CFD計算中不同類型的網(wǎng)格特點,給出了一種適合于直升機吊掛飛行干擾流場模擬的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法。
　　第三章,在生成的流場網(wǎng)格基礎(chǔ)上,發(fā)展了一套以Euler方程為控制方程并包含旋翼(尾槳)動量源項的重型直升機吊掛流場模擬 CFD方法和程序。應(yīng)用該

3、數(shù)值模擬方法,對有試驗數(shù)據(jù)的二維翼型、三維ROBIN機身的流場進行了算例驗證,表明了本文方法的有效性。
　　結(jié)合建立的干擾流場求解方法,本文的第四章又建立了一個用于重型直升機的吊掛飛行動力學模型。在此基礎(chǔ)上,以UH-60和直11直升機為算例分別針對有/無吊掛物的直升機飛行動力學模型進行了驗證,并通過對樣例重型直升機進行配平計算,獲得了一些有意義的結(jié)論。
　　在第五章,基于所建立的流場模擬方法,對比計算了不同飛行速度下CH-5

4、3E重型直升機有/無吊掛飛行狀態(tài)的旋翼/機身/吊掛物干擾流場,并著重研究了吊掛物重量的改變以及吊掛物迎風面積等參數(shù)的變化對干擾流場造成的影響。
　　第六章,基于小擾動假設(shè),通過線化直升機吊掛飛行動力學方程、采用中心差分法求解穩(wěn)定性及操縱性氣動導數(shù),對重型直升機吊掛飛行狀態(tài)的操穩(wěn)特性進行了研究,并分析了飛行速度及吊掛物參數(shù)改變對直升機穩(wěn)定性的影響,得到了一些對吊掛操縱有實際指導意義的結(jié)果。
　　最后,在論文的第七章,對全文進行