一种新的旋翼动态尾迹模型研究

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1、第48卷第2期2016年4月南京航空航天大学JournalofNanjingUniversityofAeronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．02．010学报&Astronautics一种新的旋翼动态尾迹模型研究赵坤宁1李攀1张亚飞2陈仁良1(1．南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室2．总参陆航研究所，北京，101121)孔卫红1，南京，210016；V01．48No．2Apr．2016摘要：针对直升机大机动实时飞行仿真的需求，提出了一种新的旋翼动态尾

2、迹模型，并开展了初步的验证研究。该模型采用涡环单元来表示旋翼尾迹涡系，每个涡环具有5个刚体运动自由度和1个半径伸展收缩自由度，可描述大机动飞行中旋翼尾迹的拉伸、压缩、倾斜、弯曲等动态畸变行为，并给出桨盘或空阖任意区域的旋翼尾迹瞬态诱导速度分布。以悬停状态旋翼拉力和俯仰角速度阶跃突增为算例，通过与尾迹畸变增广的Pitt—Peters动态入流模型的对比分析，验证了本文模型的正确性和实时性，并得到了一些新的结论。关键词：直升机；旋翼；机动飞行；尾迹；诱导速度；动态入流中图分类号：V212文献标志码：A文章编号

3、：1005-2615(2016)02—0212—06StudyonNewRotorDynamicWakeModelZhaoShennin91，LiPanl，ZhangYafei2，ChenRenlian91，KongWeihon91(1．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2

4、．ResearchInstituteofArmyAviation，Beijing，101121，China)Abstract：Anewrotordynamicwakemodelispresentedandverifiedforhelicopterreal—timelargema—neuveringflightsimulation．Vortexringelementswhichhavefiverigidbodymotionfreedomsandoneradiusextending—compressingf

5、reedomareusedtorepresenttherotorwakevortices．Theproposedmodelcandescribethestretch，compression，inclination，bendingandotherdynamicdistortionbehaviorsofrotorwakesduringlargemaneuveringflight，andgivetransientinducedvelocitydistributionofrotorwakeintherotord

6、iskoranyareaofthespace．ThethrustandpitchangularvelocityrampingupconditionsofahoveringrotorarechosentoverifythecorrectnessandtimelinessoftheproposedmodelbycomparisonwithwakedistortionaugmentedPitt—Petersdynamicinflowmodel，andsomenewconclusionsarepresented

7、．Keywords：helicopter；rotor；maneuveringflight；wake；inducedvelocity；dynamicinflow大机动飞行是直升机，尤其是攻击和侦察直升机的重要飞行状态，开展直升机大机动飞行特性的研究，对于直升机飞行品质、飞行载荷以及气动噪声等的研究具有重要意义。大机动实时飞行仿真是研究大机动飞行特性的有效手段，它不仅具备较高的准确性，同时具备快速、实时的计算效率，满足基金项目：国家自然科学基金(51405227)资助项目；航空科学基金<2014102410

8、15541)资助项目；中央高校基本科研业务费专项资金(NS2014011)资助项目。收稿日期：2015一10—01；修订日期：2016一01—01通信作者：李攀，男，副教授，E-mail：lipan@nuaa．edu．cn。引用格式：赵坤宁，李攀，张亚飞，等．一种新的旋翼动态尾迹模型研究EJ3．南京航空航天大学学报，2016，48(2)：212—217．ZhaoShenning，LiPan，ZhangYafei，eta1．Studyonne