费景荣

(海军航空兵学院 飞行理论系, 辽宁 葫芦岛 125001)

0 引言

共轴式直升机的涡环特性与单旋翼直升机的涡环特性存在很多共性;同时,由于旋翼结构与气动特性的差异,共轴式直升机进入涡环后上、下旋翼的涡环强度、涡环边界、旋翼转速的变化及改出动作也有一些明显差异。俄罗斯卡莫夫设计局在共轴式直升机的研制中一直处于世界领先地位。该局早于1957年在卡-15直升机上进行了共轴式直升机涡环状态飞行试验。随后,相继在卡-25、卡-26、卡-32和卡-50直升机上进行了涡环状态的理论研究、风洞试验和试飞。

鉴于涡环状态对直升机飞行安全影响极大,共轴式直升机涡环特性具有自身特点,而国外资料对有关特点未做解释、分析;国内也尚未见到对共轴式直升机涡环特性的研究。本文参考国内外试验、理论研究结果及试飞数据,研究了共轴式直升机涡环特性的有关问题。

1 共轴式直升机涡环强度的特点

1.1 共轴式直升机上、下旋翼涡环强度特点

共轴式直升机上、下旋翼之间的气动干扰,导致其上旋翼的涡环强度较强,下旋翼的较弱。其原因可从两个方面入手进行分析：

(1)上、下旋翼的诱导速度大小与进入涡环时机及涡环强度的差异。风洞试验表明,共轴式直升机悬停时,上旋翼尾涡直接穿过下旋翼而进入下旋翼,其尾涡下洗实际是两个旋翼共同作用的结果[1-2]。因而下旋翼的诱导速度较上旋翼的大。

共轴式直升机垂直下降和小速度下滑时,上旋翼对下旋翼的干扰减小,但基本趋势和上述结论不变,即下旋翼的诱导速度也较上旋翼的大,进入涡环的时机较上旋翼晚,即上旋翼进入涡环“危险区”后,下旋翼仍处于涡环“过渡区”,强度较弱。……