史振兴, 高正红

(西北工业大学 翼型叶栅空气动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710072)

0 引言

旋转机翼飞机是一种兼具直升机垂直起降与固定翼飞机高速巡航特征的新概念航空飞行器。它包括三种飞行模式[1]:旋翼飞行模式、固定翼飞行模式以及两种模式之间相互转换的过渡飞行模式。旋转机翼飞机最大的特征就是拥有一副既可以高速旋转作为旋翼,又可以锁定作为固定翼的主机翼。当飞机以旋翼模式飞行时,旋转机翼高速旋转作为旋翼使得飞机能够像普通直升机一样垂直起降和低速飞行;当旋转机翼锁定作为固定翼时,飞机以固定翼模式飞行,彻底消除了旋翼旋转引起的气流不对称对直升机飞行速度的限制,从而使得飞机能够以更高的速度实现高效巡航飞行。

旋转机翼飞机的布局有多种形式,其中以鸭式三翼面布局最为常见。鸭式旋转机翼飞机的气动布局特点是具有较大尺寸的鸭翼和水平尾翼。在旋翼飞行模式下,旋翼为主要的升力面;在固定翼巡航状态下,鸭翼、尾翼与旋转锁定后的主机翼组成三翼面布局，共同提供升力;在过渡飞行阶段,由主旋翼和鸭翼、尾翼共同承担升力。为了确保过渡飞行安全、顺利的进行,要求主旋翼和机翼气动力的合理匹配来克服飞机飞行过程中的重力与阻力。

本文通过对鸭式旋转机翼飞机过渡飞行模式的特性分析,定义出了飞机转换过程中的低速边界和高速边界。……