直升机空气动力学前飞理论.ppt

文档介绍：南宗舰空航天大学
直升机故术研宽所
Nanjing University of Aeronautics Astronautics
Institute of Helicopter Technology
直升机空气动力学
Helicopter Aerodynamics
直升机空气力学
南宗舰空航天大学
直升机故术研宽所
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第五章前飞时的旋翼理论
在轴流状态旋翼理论的基础上,
计入桨叶的环境和运动,得到前飞状态的
旋翼滑流理论、叶素理论和涡流理论。
这些理论是直升机科技的基础。
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第一节前飞滑流理论
1-1基本假定
与垂直飞行(轴流)状态的假定相同。速度为二维。
滑流边界仍以旋翼直径为基准
讨论为何不以槳盘与来流的正交面积为基准?
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1-2诱导速度
速度轴系0XMz和旋翼构造轴系0XYZ
在速度轴系内
0
上游0-0截面处
0=V
0
R
V。=0
桨盘1-1截面处
x1=V21-V
V,-0
下游2-2截面处:;1=2。0
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根据动量定理和动能定理,得:
21-2
l/y
v2=2v1
V,I/V
结论
在斜流状态,旋翼桨盘处的诱导速度在数值上等于下游
很远处的诱导速度的一半,在方向上两者彼此平行。
这一结论与轴流状态的完全一致
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1-3旋翼的拉力和功率
定常前飞时推力X=成n2
升力=8esy
需用功率P=P+P=X(V+n)+Fn
代入T=Ycos(-an)+Xsim(-an)
V,=Vy cos(ap)+, sin(ap)
得到与轴流状态形式相同的式子:
mk=C,+C(no)
但须注意
V,=VO
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T-4菜盘处谤导速度随前飞速度减小
coS
(-)=(-1)+n1=Vsin(-an)+1
V
+2V, sin(ap)+
由
C=4V 1=4v1 Yo+2Vo%, sin(aD )+vi
Cr=4得到
)+2()(im-ax)+(y-1=0当V"m25后,
可用()()-1=0
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前飞滑流理论小结
1,诱导速度及拉力的公式,形式上与轴流状态的相
同,2=2V1V1∥2Cr=4
但速度的合成是按向量关系Ⅴ=V+
即V1=√V+2vv1sin(-a,)+
2,前飞中,在保持旋翼拉力不变的条件下,
轴向诱导速度随前飞速度的增大而减八N
巡航飞行时诱导功率仅为悬停时
的20%以下。
诱导速度与前飞速度的关系图
Helicopter Aerodynamics
直