兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (3): 240316-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0316
收稿日期:
2024-04-23
上线日期:
2025-03-26
通讯作者:
基金资助:
LIU Cong1,*(), LI Baiqing2, ZHANG Zongwei2, SHAN Zezhong2
Received:
2024-04-23
Online:
2025-03-26
摘要:
为研究水平来流对小型无人机旋翼气动特征的影响规律,采用风洞试验和仿真模拟的方法,获取不同来流速度下无人机旋翼轴向和旋转平面内的多维气动数据以及尾涡扩散特征。通过低速风洞模拟水平来流,采用六分量力-力矩传感器测量0~15m/s来流速度和2000~9000r/min转速范围内旋翼的z轴轴向和x-y旋转平面的气动力和力矩数据;试验研究着重分析了旋转平面内侧向力和俯仰滚转力矩的变化规律;仿真模拟结果讨论了来流速度对旋转周期内表面压力分布的影响和近场尾涡的形态特征。研究结果表明:水平来流作用下旋翼效率最优转速区间为4000~6000r/min;旋转平面内x轴力是主导侧向力,x轴和y轴力矩同时起作用,来流速度高于5m/s时侧向力和力矩不可忽视,动力学分析必须予以考虑;水平来流导致旋翼尾涡的对称特征破坏,来流速度越大、倾斜角越大,尾涡扩散发展受到挤压。
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转速/ (r·min-1) | 来流速度/(m·s-1) | |||
---|---|---|---|---|
0 | 5 | 10 | 15 | |
2000 | | | | |
5000 | | | | |
8000 | | | | |
表1 来流速度对旋翼近场尾涡扩散分布影响
Table 1 Effect of inflow velocity on diffusion distribution of wake vortex in near field
转速/ (r·min-1) | 来流速度/(m·s-1) | |||
---|---|---|---|---|
0 | 5 | 10 | 15 | |
2000 | | | | |
5000 | | | | |
8000 | | | | |
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