应用协同射流原理的旋翼翼型增升减阻试验研究
2021-08-30张顺磊杨旭东宋笔锋王博李卓远
航空工程进展 2021年4期
张顺磊,杨旭东,宋笔锋,王博,李卓远
(西北工业大学航空学院,西安710072)
0 引 言
直升机具有垂直起降、空中悬停、小速度前飞等独有的飞行特点,在军/民用领域具有固定翼飞机无法替代的重要作用。旋翼作为直升机升力和操纵力的主要产生部件,其升/阻力特性和力矩特性等性能的优劣直接影响着直升机的飞行性能和飞行品质,对作为旋翼叶片基本组成要素的旋翼翼型,提出了高的最大升力系数、高升阻比、大失速迎角和低力矩等关键气动性能要求。如何提升旋翼翼型的关键气动性能,对改善旋翼气动特性、扩展直升机飞行包线具有至关重要的作用。
主动流动控制技术的快速发展,为旋翼翼型气动特性的提升提供了一种新的研究思路及途径。美国迈阿密大学的Zha G C等提出的协同射流技术(Co-flow Jet,简称CFJ)是一种新型主动流动控制技术,通过射流与主流的掺混效应将能量注入到主流中,增加翼型环量,既能在小迎角下实现增升减阻效果,又能在大迎角下达到很高的升力系数、延迟失速,是突破旋翼翼型高增升减阻设计的最有潜力的发展方向之一。
国内外针对CFJ技术在翼型、螺旋桨和飞行器等方面的应用开展了大量的数值模拟研究,验证了CFJ技术在低速翼型、超临界翼型和风力机翼型上的增升减阻效果;A.Lefebvre等、Xu H Y等、杨 慧 强 等和Yang X D等分别验证了CFJ技术能有效抑制翼型动态失速;朱敏等将CFJ技术应用在临近空间螺旋桨上,将螺旋桨效率提高了5%以上;……
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