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1、第49卷第2期2017年4月南京航JournalofNanjingD01：10．16356／j．1005—2615．2017．02．004空航天大學(xué)UniversityofAeronautics學(xué)報(bào){女Astronautics開口壁式涵道螺旋槳?dú)鈩?dòng)特性數(shù)值模擬V01．49No．2Apr．2017杜思亮1’2蘆志明3唐正飛1(1．淮陰工學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院，淮安，223003；2．南京航空航天大學(xué)直升機(jī)旋翼動(dòng)力學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京，210016；3．中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，景德鎮(zhèn)，333001)摘要：涵道共軸雙螺旋槳以其結(jié)構(gòu)緊湊、氣動(dòng)效率高、氣動(dòng)噪聲低、安全可靠
2、等性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被作為一種推力或升力裝置廣泛地應(yīng)用到飛行器設(shè)計(jì)當(dāng)中。涵道共軸雙螺旋槳作為涵道共軸多旋翼飛行器的主升力系統(tǒng)，為了進(jìn)一步提升其功率栽荷和抗風(fēng)性，文中采用數(shù)值模擬方法對(duì)其在懸停狀態(tài)、軸流狀態(tài)和斜流狀態(tài)下的氣動(dòng)特性進(jìn)行了計(jì)算分析。提出了開口壁式涵道螺旋槳的主升力系統(tǒng)構(gòu)型，并對(duì)其氣動(dòng)性能進(jìn)行了計(jì)算，得出了開口壁式涵道螺旋槳相比涵道共軸雙螺旋槳所具有的優(yōu)勢(shì)。關(guān)鍵詞：涵道螺旋槳；共軸螺旋槳；涵道增升；涵道優(yōu)化；CFD中圖分類號(hào)：V211．52文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1005—2615(2017)02一0173一010NumericalSimulationo
3、nAerodynamicCharacteristicsofAirLeakageDuctedPropellerDUSiZi口挖91～，LUZ^imi以g3，TANG加g咒g扣i1(1．FacultyofMechanical＆．MatericalEngineering，HuaiyinInstituteofTechn0109y，Huaian，223003，China；2．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics＆A
4、stronautics，Nanjing，210016，China；3．ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute，Jingdezhen，333001，China)Abstract：AsthemainliftingsystemofductedcoaxiaImultirotoraircraft，theductedcoaxialpropellerhastheadvantagesofcompactstructure，highaerodynamicefficiency，lowaerodynamicnoise，safetyan
5、dreliability，etc．Tofurtherimproveitspowerloadandwindresistance，thenumericalsimulationmethodisusedtocalculateandanalyzeaerodynamiccharacteristicsofcoaxialductedpropellerinhover，axialandobliqueflowstates．Themainliftingsystemconfigurationofairleakageductedpropellerisproposed，anditsaerody
6、namiccharacteristicsarediscussed．Comparedwiththeductedcoaxialpropel—ler，thesuperiorityoftheairleakageductedpropellerisgiven．Keywords：ductedpropeUer；coaxialpropeller；liftenhancement；ductedoptimization；CFD涵道共軸多旋翼飛行器‘11(圖1)的主升力來自于其中部由油動(dòng)或電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的涵道共軸雙螺旋槳，上下螺旋槳以相同的速度向相反的方向旋轉(zhuǎn)用以克服自身結(jié)構(gòu)和所掛載荷的重
7、量。飛行姿態(tài)由四周4個(gè)小無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)的定槳距螺旋槳轉(zhuǎn)速來控制，實(shí)現(xiàn)飛行器繞其機(jī)體軸前后、左右和旋轉(zhuǎn)等機(jī)動(dòng)飛行動(dòng)作，其飛行原理與四旋翼圈飛行器一致。該種飛行器可以有效解決電動(dòng)多旋翼飛行器飛行時(shí)間短和簡(jiǎn)化涵道飛行器‘蚓飛行控制系統(tǒng)復(fù)雜等問題。涵道共軸雙螺旋槳系統(tǒng)相對(duì)于同基金項(xiàng)目：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目。收稿日期：2016—12一15；修訂日期：2017一03一01通信作者：唐正飛，男，副教授，E—mail：tang@nuaa．edu．cn。引用格式：杜思亮，蘆志明，唐正飛．開口壁式涵道螺旋槳?dú)鈩?dòng)特性數(shù)值模擬[J]．南京
8、航空航天大
