共轴刚性旋翼气动外形优化设计

论文摘要

采用前行桨叶概念（Advancing blade concept,ABC）的共轴刚性旋翼构型的直升机具有高速前飞的能力,然而大前飞速度带来的强桨尖压缩性等影响对桨叶气动外形提出了更高的要求。鉴于此,本文针对共轴刚性旋翼的气动布局进行了优化设计,通过改进桨叶平面外形提升旋翼前飞性能。基于雷诺平均NS（Reynold-saveraged Navier-Stokes,RANS）方程对共轴旋翼流场进行了气动性能数值模拟,在此基础上建立了代理模型结合遗传算法（Genetic algorithm,GA）的高效共轴旋翼气动布局优化方法,以前飞升阻比为目标函数进行优化,得到约束外形下的具有非线性弦长分布、尖削及后掠特征的桨叶外形。试验结果表明优化桨叶相比基准矩形桨叶升阻比得到明显的提升（前进比为0.6状态下升阻比提升约30%）,证明了优化的有效性。

论文目录

• 1 共轴刚性旋翼桨叶优化设计方法
•   1.1 共轴刚性旋翼流场数值模拟
•   1.2 优化方法
•   1.3 桨叶平面外形的函数表示
• 2 桨叶外形优化设计流程
•   2.1 桨叶参数设置
•   2.2 优化进程
• 3 优化桨叶气动性能分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 招启军,张威,原昕,朱正,王博

关键词: 共轴刚性旋翼,桨叶外形,前飞,优化设计,升阻比,方程

来源: 南京航空航天大学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室,中国直升机设计研究所

分类号: V211.52

DOI: 10.16356/j.1005-2615.2019.02.004

页码: 160-165

总页数: 6

文件大小: 981K

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