直升机空气动力学-前飞理论介绍VIP免费

南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics第四章前飞时旋翼桨叶的工作原理1.旋翼和桨叶的相对气流2.桨叶的挥舞运动3.桨叶的摆振运动4.桨叶的变距运动及旋翼操纵原理南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics旋翼处于斜流状态：桨盘迎角不等于旋翼构造轴系OXsYsZs在前行桨叶一侧：右旋旋翼：指向右方左旋旋翼：指向左方090±saSZSZSZ南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics第一节旋翼和桨叶的相对气流1-1旋翼的相对气流平行于构造平面的速度系数，前进比：垂直于构造平面的速度系数，流入比：讨论：各飞行状态下旋翼构造迎角、前进比和入流比（悬停飞行、垂直飞行、平飞）0cossVRam=WRVssin00南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics1-2桨叶的相对气流前飞时桨叶相对气流图方位角、前行桨叶、后行桨叶桨叶剖面的相对气流速度：来自旋转、前进、诱速、桨叶挥舞周向分量＝r+Rsin径向分量＝Rcos轴向分量＝r+Rsin反流区范围：0r-Rsin，只在后行一侧，是直径为R的圆。tVyVrV01vr南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics第二节桨叶的吹风挥舞运动2-1挥舞铰—容许桨叶上下挥舞气流不对称桨叶升力不对称形成侧翻力矩及根部大弯矩设置挥舞铰桨叶随升力增减而上下挥舞速度使剖面迎角变化桨叶升力趋于均衡消除了侧翻力矩挥舞铰处弯矩为0。挥舞引起桨叶剖面的迎角改变：rtrV南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics2-2挥舞运动方程计入挥舞惯性力，写出力矩平衡方程：式中：离心力力矩挥舞惯性力矩重力力矩很小且是常数，不计；升力力矩暂不详列，得：0TGLXMMMMb+++=22020RLXyeRyeMmdrrrIImrdrbb=-W×=-W=òò022222RyeMmdrrrIdddtdbbbbbby=-××=-==Wò222yedMIdbby=-WGMty=W南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics或与质量-弹簧-阻尼系统方程相对比可得出结论：1,挥舞运动是典型的周期性振动激振力矩是空气动力力矩，离心力矩是恢复力矩，阻尼力矩含在气动力矩中。方程的解可写为高阶项量值很小，可只取到一阶为止。2221TyedMdIbby+=WcKxxxFmm++=2221TyedMdtIbb+W=010102020cossincos2sin2aababbyyyy=----南京航空航天大学NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics直升机技术研究所InstituteofHelicopterTechnology直升机空气动力学HelicopterHelicopterAerodynamicsAerodynamics2挥舞固有频率正是旋翼的旋转角频率，因而一阶挥舞是对于一阶空气动力谐波的共振（因阻尼很大，不发散）。3挥舞运动消除了旋翼倾翻力矩将挥舞角表达式代入挥舞运动方程，得对比得此式表明，桨叶的升力力矩不随方位角变化，旋转中保持常值。挥舞运动自动消除了气流不对称引起的旋翼侧倾力矩。讨论：气动...