单旋翼直升机气动布局对飞行性能的影响

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1、2014年5月第40卷第5期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMav2014V01．40No．5单旋翼直升机气动布局对飞行性能的影响苏媛吕少杰曹义华李国知(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：为研究单旋翼直升机气动布局对直升机飞行性能的影响，以直升机飞行动力学模型为基础，在原始气动布局下分别对平飞、爬升与下滑和稳定协调转弯情况下的旋翼需用功率进行了配平，并计算了飞行性能指标，计算结果与参考数据吻合较好，证明模型可用．以UH-60A直升机为例，研

2、究了不同气动布局参数下的直升机飞行性能，结果表明，在变化范围内，旋翼位置参数对前飞和垂直飞行性能影响都很大，减小旋翼纵向距离有利于提高飞行性能，尾桨倾斜角在悬停和小速度情况下对飞行性能影响较大，平尾水平位置的后移有助于提升最大飞行速度．关键词：直升机；飞行力学；需用功率；飞行性能；气动布局中图分类号：V212．4文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)05-0591-05InfluencesofaerodynamiclayoutofsinglemainrotorhelicopteronflightperformanceSuYuanLUShaoji

3、eCaoYihuaLiGuozhi(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Toinvestigateflightperformanceofthesignalmainrotorhelicopterswithdifferentaerodynamicconfigurationsbasedonhelicopternonlinearflightdynamicmodel，trimca

4、lculationofmainrotorrequiredpow—erincaseoflevelflight，steady-climbanddescent，andsteadycoordinated-turnunderbaselineaerodynamiclayoutwereconducted．Theflightperformanceindicatorswerecalculated．Theagreementbetweenthecompu—tationalresultsandthereferenceddataindicatesthatthemodelisfeasib

5、le．TheflightperformanceofUH-60Ahelicopterwascalculatedandanalyzedwithvariableaerodynamicconfigurationparameters．Theresultsshowthat，intherangeofvariation，mainrotorpositionparametershavesignificantinfluenceonbothlevelflightandverticalflightperformance，thedecrementofrotorlongitudinaldi

6、stancecanimproveflightperformancedramatically，tailrotorcantedangelhasmajorimpactinhoverandlowspeed，movingbackwardofthelongitu-dinalpositionofhorizontaltailishelpfultoimprovethemaximumlevelflightvelocity．Keywords：helicopter；flightdynamic；requiredpower；flightperformance；aerodynamiccon

7、figuration直升机由于具备固定翼飞机所没有的垂直飞行的能力，用途十分广泛．如何提高直升机的最大飞行速度、升限、航程和航时等飞行性能指标，一直以来都是直升机设计师关心的问题．为提高直升机飞行性能，国内外学者研究了直升机的特征参数对飞行性能的影响．文献[1—2]分析了旋翼转速、飞行速度等参数对变转速旋翼机飞行性能的影响．文献[3]从性能的角度出发，研究了直升机总体设计参数的选择．文献[4]进行了两种尾桨构型方案飞行性能的对比计算，结果表明，如果能较好解决倾斜尾桨可能会带来的航向操纵和纵向配平等问题∞1，则尾桨倾斜能够显著提高直升机中小速度的性能．此外，采用

8、参数辨识技术只需进行少量试飞便获得大量