陈笑天，牛 嵩

(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引言

旋翼系统提供了直升机各种飞行状态下所需的拉力和操纵力，旋翼性能很大程度上决定了直升机的性能。旋翼性能的准确估算和分析是直升机技术发展的基础条件之一，在设计阶段起着关键作用。提高旋翼性能一直是旋翼设计追求的目标。只有准确估算各飞行状态的旋翼气动性能才能有效地对提高旋翼性能开展研究，所以旋翼性能预估方法有着重要的理论和实际意义。

旋翼性能是指旋翼产生的拉力及其消耗的功率。旋翼所消耗的功率由型阻、诱导功率组成。其中，型阻功率是克服旋翼旋转过程中的桨叶翼型阻力所消耗的功率，诱导功率是旋翼为了产生拉力而向下排出空气所消耗的功率。悬停状态拉力较小时以诱导功率为主，拉力很大时由于压缩和失速影响增大，型阻功率不断增加，且尾迹收缩严重，准确捕捉比较困难。前飞状态下，尾迹几何形状随前飞状态变化更显著，对旋翼性能的准确计算影响更大。特别是大速度前飞时，前行桨叶桨尖处会出现波阻，后行桨叶会出现气流分离，这都会引起翼型阻力的增大，从而增加功率的消耗。

旋翼性能不仅与桨叶的三维影响和桨尖效应密切相关，而且还取决于旋翼尾迹的正确捕捉，传统的动量叶素理论方法不能考虑各种影响因素，特别是尾迹的影响。随着旋翼涡流理论的发展，一些学者开始使用基于固定尾迹和预定尾迹的涡流理论方法对旋翼悬停性能进行计算，但不能考虑尾迹收缩和涡线的畸变，且不适用于非试验情况和新型桨尖形状。……