代 军 何 强 汤 艳 张 伟

（西南科技大学土木工程与建筑学院 四川绵阳 621010）

直升机作为一种能够垂直起降、悬停、小速度飞行的飞行器，在民用和军用等领域都有广泛应用，但直升机噪声较大的特点制约了其进一步应用。直升机的旋翼和尾桨通常是直升机气动噪声的主要来源。在特定的飞行状态下，直升机尾桨噪声会急剧增大，导致尾桨噪声成为直升机总噪声的主要来源［1］。

随着计算机技术与数值计算方法的发展，计算流体力学（CFD）方法逐渐成为直升机噪声研究的重要手段。对直升机旋翼和尾桨噪声的研究分为尾桨流场的计算与气动噪声的计算。

旋翼数值计算方法的发展可以分为4个主要发展阶段，每个阶段所使用的方程分别是：小扰动方程、全位势方程、Euler（欧拉）方程以及Navier-Stokes（N－S）方程。20世纪80年代中期，Roberts等［2］建立了一套适用于旋翼悬停流场的计算方法，该方法首次将欧拉方程运用到旋翼流场的求解中。西北工业大学的学者王立群等［3］用网格中心有限体积法对具有两片桨叶的旋翼在亚声速与跨声速运动下的压强分布进行了计算。童自力等［4］采用带有动量源项的N－S方程，对不同构型的直升机旋翼的流场进行了模拟，并分别研究不同构型旋翼的气动力特性。南京航空航天大学［5－6］、中国直升机设计研究所［7］等采用CFD方法对直升机尾桨气动流场进行了研究。

目前，研究旋翼气动噪声的数值模拟方法中大多数都使用到了FW－H方程与Kirchhoff方程。20世纪60年代后期，英国的Williams等［8］提出了著名的FW－H方程，可以用于精确计算任意固体边界与流体相互作用而产生的噪声。……