肖中云，郭永恒，张 露，崔兴达

(中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所，绵阳 621000)

0 引 言

直升机[1-3]是一种依靠旋翼产生升力、能够垂直起降、长时间空中悬停的飞行器，其飞行包线左边界性能优于其它任何飞行器种类。直升机依靠旋翼进行操纵，能够朝着前后左右及任意方向飞行，机动性能良好。同时，直升机还具有良好的安全性，即使在失去动力的前提下，旋翼可以通过类似风车运动原理实现自转下滑，降低触地速度，最大限度地保证人员安全。直升机以上述优良的特点在军事和民用领域得到广泛应用，时至今日，世界航空发达国家仍在不遗余力地发展直升机技术[4-5]，主要体现在，一是提高直升机的最大前飞速度，满足快速侦察及打击的军事需要；二是提高最大起飞重量满足重装运输的要求；三是提升飞行高度满足高原山区的使用要求；四是降低噪声指标以适应满足日益严苛的城市适航标准。

长期以来，直升机空气动力学分析依赖于经典的基于动量、叶素及涡流理论的工程分析方法[6-7]，气动力模型的选取（包括非线性、非定常和自由度数目的多少）对仿真精度有直接影响，而且不同仿真目的所选择的模型差异也较大。比如常规单旋翼带尾桨直升机模型要包含旋翼、尾桨、机身、平尾和立尾等各部件气动力模型，运动学模型以及各模型间的耦合与约束。在这些部件气动力模型当中，旋翼模型最为复杂，国内外研究学者相继发展了均匀/非均匀入流模型、静态/动态入流模型、动态失速模型，考虑桨尖涡系影响又发展了预定尾迹、自由尾迹等模型[8]。……