涵道螺旋桨凭借其性能优势，在垂直起降类无人机系统中得到了广泛应用，本文主要对涵道螺旋桨在悬停状态和斜流状态下的气动特性进行了计算和分析，然后将其数值计算结果与孤立螺旋桨的数值计算结果进行对比。同时通过对其流场和气动载荷数据的观察、分析和对比，研究涵道螺旋桨的增升机理以及涵道和螺旋桨气动载荷的分配关系。

几何模型

本文数值计算所用的涵道螺旋桨如图1所示。其中，桨尖间隙为螺旋桨半径的 2.8% ，螺旋桨中心距离涵道入口平面的距离为螺旋桨半径的 45.6% =这两个参数基本上就确定了螺旋桨与涵道的相对位置。

网格的划分

计算所使用的网格为三棱柱和四面体构成的混合网格，网格数量为430万。整体和剖面网格划分情况如图2所示。

悬停状态数值计算结果分析

对涵道螺旋桨在转速为2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpm及6000rpm的悬停状态下的拉力、功率以及功率载荷进行了数值计算，得出了上述参数随转速的变化曲线和不同转速下涵道螺旋桨的流场形态，同时将其数值计算结果与相同状态下的孤立螺旋桨相关系数进行了对比，分析涵道螺旋桨在悬停状态下相比孤立螺旋桨所具有的优势。

图3～图5分别为悬停状态下涵道螺旋桨和孤立螺旋桨的拉力、功率及功率载荷随转速的变化对比图。这些曲线均是通过对数值计算所得出的数据进行拟合而得到的。通过对涵道螺旋桨的数值计算结果进行拟合可以发现：其拉力与转速成二次方的关系；……