CFD在直升機中的應用

2017-03-10  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

直升機因為有許多其他飛行器難以辦到或不可能辦到的優勢,受到廣泛應用,直升機由于可以垂直起飛降落不用大面積機場主要用于觀光旅游、火災救援、海上急救、緝私緝毒、消防、商務運輸、醫療救助、通信以及噴灑農藥殺蟲劑消滅害蟲、探測資源,等國民經濟的各個部門。

旋翼流場和氣動力的準確計算一直是直升機技術領域的研究難點之一。直升機旋翼的流場是直升機飛行狀態、槳葉的幾何外形和槳葉之間相互干擾等多種因素決定,要準確對其模擬并計算槳葉所受到的非定常氣動載荷是十分具有挑戰性的。

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直升機的流場十分復雜。對于前飛或懸停的飛行狀態,由于旋翼距離機身較近,旋翼與機身之間存在的相互干擾,對流場具有重要的影響。隨著新一代直升機向著布局緊湊、槳盤載荷更大、機動性更強的方向發展,直升機機身與旋翼之間的耦合氣動干擾更為強烈。使用CFD研究直升機氣動特性,分析旋翼和機身的氣動干擾作用,對直升機的性能進行預估。

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圖4 通過槳盤的流線

直升機在降落過程中,旋翼和地面之間會形成一個高壓氣墊,產生較大的上揚力,容易造成飛機失速墜毀。使用CFD對直升機的降落過程進行非定常計算,分析這一過程中直升機受力分布情況,有效地提高直升機降落的穩定性和抗風浪能力,提高飛機降落的安全性。

圖5 旋翼地效

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