螺旋桨滑流对全机气动特性的影响研究
2021-03-12
工程技术研究 2021年4期
中航西飞,陕西 西安 710089
虽然航空推进技术早已进入喷气时代,但是在航空发展史上起着重要作用的产生拉力的气动部件——螺旋桨并没有退出航空领域,并且由于螺旋桨发动机具有低速飞行时拉力大、推进效率高、经济性好的特点[1],使其在运输领域具有不可替代的地位。在巡航马赫数0.6左右的低速飞机上,至今仍普遍采用螺旋桨推进。螺旋桨滑流的形成和发展过程比较复杂,螺旋桨与飞机之间存在一定的相互干扰,不同机型、动力装置下的滑流影响差异也较大[2],目前国内对螺旋桨滑流的影响研究手段有数值模拟计算和风洞试验。由于数值模拟受网格及计算精度的限制,难以给出令人满意的计算和分析结果,因此目前国内对螺旋桨滑流的研究以风洞试验为主。
1 螺旋桨动力影响
螺旋桨动力对飞机气动特性的影响可以分为直接影响和间接影响[3]。直接影响主要是螺旋桨产生的拉力、扭矩和法向力对飞机气动特性的附加影响;间接影响是指桨后的滑流与飞机各部件之间的相互干扰作用。螺旋桨滑流的影响使飞机升力、阻力增加,下洗发生变化,飞机的操纵性、稳定性及舵面效率均受影响。
2 带动力试验方法
带动力风洞试验属于特种风洞试验,试验复杂程度高,试验结果受到螺旋桨滑流的模拟方法、螺旋桨气动力的准确测量、螺旋桨滑流试验数据处理方法等多项技术的影响。风洞试验模型的螺旋桨对飞机模型的影响必须与实物螺旋桨对真实飞机产生的影响相似,试验结果才能应用到真实飞机上,也就是说螺旋桨的动力模拟,就是对螺旋桨绕流特性的模拟,模拟准则采用拉力系数、扭矩系数和前进比兼顾的原则。……
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