先進(jìn)旋翼設(shè)計(jì)空氣動(dòng)力學(xué)

目錄
叢書(shū)序
序
前言
符號(hào)表
第1章緒論 1
1.1 直升機(jī)的應(yīng)用與未來(lái)發(fā)展 1
1.2 直升機(jī)旋翼氣動(dòng)性能 6
1.2.1 旋翼氣動(dòng)性能的重要性 6
1.2.2 旋翼氣動(dòng)環(huán)境的復(fù)雜特征 8
1.3 旋翼氣動(dòng)外形設(shè)計(jì) 10
1.3.1 旋翼氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)發(fā)展階段 10
1.3.2 旋翼翼型 11
1.3.3 槳葉三維氣動(dòng)外形 13
1.3.4 槳尖氣動(dòng)外形 14
1.3.5 旋翼主動(dòng)流動(dòng)控制 15
1.4 本書(shū)的脈絡(luò)與特色 16
參考文獻(xiàn) 19
第2章旋翼翼型空氣動(dòng)力學(xué)特性 22
2.1 旋翼翼型靜態(tài)氣動(dòng)特性 22
2.1.1 翼型厚度對(duì)氣動(dòng)特性的影響 22
2.1.2 翼型彎度對(duì)氣動(dòng)特性的影響 24
2.1.3 翼型前緣半徑對(duì)氣動(dòng)特性的影響 26
2.2 旋翼翼型動(dòng)態(tài)失速特性 27
2.2.1 翼型運(yùn)動(dòng)參數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)失速特性的影響 30
2.2.2 前緣外形對(duì)翼型動(dòng)態(tài)失速特性的影響 34
2.2.3 動(dòng)態(tài)失速渦特性測(cè)量試驗(yàn) 40
2.3 非定常來(lái)流環(huán)境下旋翼翼型氣動(dòng)特性 44
2.3.1 變來(lái)流{定迎角狀態(tài)下旋翼翼型非定常氣動(dòng)特性 46
2.3.2 變來(lái)流{變迎角耦合狀態(tài)下旋翼翼型非定常氣動(dòng)特性 49
2.3.3 變來(lái)流下翼型動(dòng)態(tài)失速渦特性 53
2.3.4 不同相位差對(duì)旋翼翼型動(dòng)態(tài)失速特性的影響 57
2.3.5 不同前緣外形對(duì)旋翼翼型動(dòng)態(tài)失速特性的影響 58
2.3.6 三維狀態(tài)下旋翼翼型動(dòng)態(tài)失速特性 60
參考文獻(xiàn) 66
第3章旋翼翼型氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法 70
3.1 旋翼翼型設(shè)計(jì)的發(fā)展 70
3.2 旋翼翼型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 73
3.3 翼型參數(shù)化方法 77
3.3.1 Hicks-Henne函數(shù) 77
3.3.2 CST方法 78
3.3.3 Bezier曲線(xiàn) 79
3.4 基于遺傳算法的翼型靜態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 79
3.4.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)與約束條件 80
3.4.2 翼型優(yōu)化結(jié)果與分析 81
3.4.3 優(yōu)化翼型定常氣動(dòng)特性 82
3.4.4 優(yōu)化翼型非定常氣動(dòng)特性 84
3.5 基于伴隨方程的翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 85
3.5.1 梯度求解及設(shè)計(jì)空間參數(shù)化 86
3.5.2 旋翼翼型優(yōu)化流程 86
3.5.3 旋翼翼型優(yōu)化算例 87
3.6 基于反設(shè)計(jì)方法的旋翼翼型設(shè)計(jì)方法 91
3.6.1 旋翼翼型反設(shè)計(jì)方法 91
3.6.2 旋翼翼型反設(shè)計(jì)驗(yàn)證 93
3.6.3 懸停狀態(tài)旋翼翼型反設(shè)計(jì)分析 97
3.6.4 前飛狀態(tài)旋翼翼型反設(shè)計(jì)分析 98
3.7 動(dòng)態(tài)環(huán)境下旋翼翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 100
3.7.1 非定常氣動(dòng)特性設(shè)計(jì)目標(biāo) 101
3.7.2 序列二次規(guī)劃算法 102
3.7.3 動(dòng)態(tài)環(huán)境下旋翼翼型優(yōu)化與分析 103
3.7.4 非設(shè)計(jì)狀態(tài)下優(yōu)化翼型的動(dòng)態(tài)失速特性 105
3.7.5 優(yōu)化翼型的靜態(tài)氣動(dòng)特性分析 107
參考文獻(xiàn) 109
第4章旋翼槳葉氣動(dòng)外形設(shè)計(jì) 113
4.1 旋翼槳葉三維氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)進(jìn)展 113
4.2 旋翼氣動(dòng)性能參數(shù) 116
4.2.1 槳盤(pán)載荷與功率載荷 116
4.2.2 懸停效率 117
4.2.3 前飛旋翼當(dāng)量升阻比 121
4.3 槳葉翼型配置對(duì)旋翼氣動(dòng)特性的影響 121
4.3.1 翼型彎度影響 122
4.3.2 翼型厚度影響 124
4.4 槳尖設(shè)計(jì)原理 125
4.4.1 槳尖氣動(dòng)環(huán)境 125
4.4.2 后掠槳尖的剖面等效迎角 127
4.4.3 后掠槳葉、前掠槳葉與矩形槳葉的對(duì)比 128
4.5 槳尖氣動(dòng)外形參數(shù)影響規(guī)律 134
4.5.1 槳尖后掠對(duì)旋翼氣動(dòng)性能的影響 134
4.5.2 槳尖下反對(duì)旋翼氣動(dòng)性能的影響 139
4.6 旋翼槳葉的優(yōu)化設(shè)計(jì) 146
4.6.1 旋翼槳葉單一外形參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 146
4.6.2 旋翼槳葉氣動(dòng)外形綜合設(shè)計(jì) 153
4.6.3 高性能共軸剛性旋翼槳葉設(shè)計(jì) 168
4.6.4 傾轉(zhuǎn)旋翼機(jī)旋翼槳葉設(shè)計(jì) 176
參考文獻(xiàn) 181
第5章新型槳尖旋翼設(shè)計(jì)實(shí)例 184
5.1 新型槳尖基本構(gòu)型 184
5.2“黑鷹”直升機(jī)旋翼 186
5.2.1“黑鷹”直升機(jī)概況 186
5.2.2 旋翼設(shè)計(jì)思路與槳葉外形特征 187
5.3 BERP旋翼 191
5.3.1 BERP旋翼設(shè)計(jì)思路 191
5.3.2 BERP槳尖的*新改進(jìn)||BERPⅣ.194
5.4 新型低噪聲旋翼 195
5.4.1 ERATO旋翼 195
5.4.2 Blue-Edge旋翼 199
5.5 CLOR系列旋翼 205
5.5.1 CLOR-Ⅰ旋翼 205
5.5.2 CLOR-Ⅱ旋翼 213
5.5.3 CLOR-HL高原旋翼 223
參考文獻(xiàn) 234
第6章基于合成射流的旋翼主動(dòng)流動(dòng)控制方法 236
6.1 合成射流控制技術(shù)的發(fā)展 236
6.1.1 合成射流在翼型失速控制方面的研究 236
6.1.2 翼型動(dòng)態(tài)失速特性的合成射流控制研究 238
6.1.3 旋翼非定常氣動(dòng)特性的合成射流控制研究 238
6.2 合成射流的渦流場(chǎng)特征 239
6.3 翼型靜態(tài)失速的合成射流控制特性 245
6.3.1 合成射流控制邊界條件 245
6.3.2 合成射流控制翼型失速機(jī)理 247
6.3.3 合成射流對(duì)翼型靜態(tài)失速的控制規(guī)律 253
6.4 翼型動(dòng)態(tài)失速的合成射流控制特性 258
6.4.1 VR-7B翼型動(dòng)態(tài)失速控制 258
6.4.2 合成射流控制翼型動(dòng)態(tài)失速的參數(shù)影響 260
6.5 旋翼非定常氣動(dòng)特性的合成射流控制 267
6.5.1 射流位置的影響分析 267
6.5.2 射流動(dòng)量系數(shù)的影響分析 269
6.5.3 射流偏角的影響分析 272
6.6 旋翼合成射流控制試驗(yàn) 276
6.6.1 試驗(yàn)方法 276
6.6.2 翼型失速特性合成射流控制試驗(yàn) 280
6.6.3 翼型失速特性合成射流控制參數(shù)影響試驗(yàn) 282
6.6.4 旋翼合成射流控制原理性試驗(yàn) 288
參考文獻(xiàn) 295
第7章智能旋翼主動(dòng)流動(dòng)控制方法 298
7.1 動(dòng)態(tài)下垂前緣方法 298
7.1.1 動(dòng)態(tài)下垂前緣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 299
7.1.2 動(dòng)態(tài)下垂前緣控制試驗(yàn) 300
7.1.3 動(dòng)態(tài)下垂前緣控制旋翼翼型動(dòng)態(tài)失速特性的參數(shù)分析 301
7.1.4 動(dòng)態(tài)下垂前緣控制參數(shù)的優(yōu)化 304
7.1.5 旋翼動(dòng)態(tài)下垂前緣控制 308
7.2 后緣小翼方法 313
7.2.1 后緣小翼對(duì)旋翼翼型動(dòng)態(tài)失速的控制機(jī)理 314
7.2.2 旋翼氣動(dòng)性能的后緣小翼控制 318
7.2.3 后緣小翼對(duì)旋翼氣動(dòng)性能控制的參數(shù)影響 323
7.3 自適應(yīng)旋翼 326
7.3.1 變轉(zhuǎn)速旋翼 326
7.3.2 變直徑旋翼 328
7.3.3 智能扭轉(zhuǎn)旋翼 331
7.3.4 變翼型旋翼 334
參考文獻(xiàn) 340
索引 343
彩圖