黄明其，王亮权，何 龙，王 畅，唐 敏

（中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，绵阳621000）

常规单旋翼直升机在大速度前飞时，桨盘两侧来流存在严重的不对称现象，由于需要保持旋翼升力和力矩平衡，前行侧桨叶的迎角较低，并未充分发挥其产生升力的潜力。同时，受桨叶阻力发散马赫数的限制，常规构型直升机最大平飞速度仅在300 km/h 左右。为了实现直升机在飞行速度上的突破，并使直升机获得更加广泛的应用，有学者在20 世纪60 年代提出了前行桨叶概念（Advancing blade concept, ABC）[1]。ABC 旋翼桨叶刚度很大，主要由前行侧桨叶产生升力，后行侧桨叶卸载以避免出现动态失速，旋翼两侧升力不平衡产生的滚转力矩由另一副尺寸相同、反向旋转的旋翼来平衡（图1）。在ABC 旋翼概念的基础上，使用螺旋桨提供向前的推进力，逐步发展形成了共轴刚性旋翼构型高速直升机。

图1 单旋翼与共轴刚性旋翼产生升力情况[2]Fig.1 Lift generation of single rotor and coaxial rigid rotor[2]

目前，欧美航空强国正在大力推进以高速化为典型特征的新一代直升机研发，由于共轴刚性旋翼高速直升机具备结构紧凑、机动性强等诸多优点，有望成为其中的一种重要构型。美国西科斯基公司在40 多年前就试飞了XH-59A 共轴刚性旋翼高速直升机演示验证机，经过长期的技术积累，其共轴刚性旋翼技术趋于成熟。近10 年来，西科斯基X2、S-97“突袭者”和SB＞1“无畏”等共轴构型直升机先后试飞，最大平飞速度达到460 km/h 以上，并逐渐从技术验证机转向军用装备型号研制。

共轴刚性旋翼高速直升机是完成时间敏感型任务的良好选择，但其独特的构型也带来了不少新的空气动力学问题[3-4]。……