直升机空气动力学基础--课件.ppt

《直升机空气动力学基础》课程主要探讨了直升机飞行过程中涉及的关键空气动力学原理。第八章主要聚焦于直升机空气动力学实验和旋翼动力学，强调了实验在验证理论、建立数据库以及探索新领域中的重要作用。实验能够弥补理论计算的不足，提供实际数据支持，对于理解和改进直升机性能至关重要。 实验内容主要包括力、力矩、扭矩的测量，诱导速度的测定，表面压力的检测以及噪声的测量。这些测试涵盖了旋翼、尾桨和机身等多个关键部件，以便全面理解直升机的空气动力特性。 在进行直升机空气动力学试验时，相似性原则是确保试验结果有效性的基础。这包括同类事物的比较、几何相似、运动相似、边界条件相似以及同名物理量的同比例。各种相似准则，如S数、M数、Re数、Fr数、Lo数和Ca数，分别对应不同物理现象的相似性。在模型试验中，由于实际条件的限制，完全相似通常难以实现，因此需要根据试验目标选取关键的相似准则。 旋翼模型试验中，几何相似是前提，包括桨毂设计、翼型、桨叶数量、宽度、扭度和桨尖形状等。运动相似则要求相等，即角速度相等。动力学相似的相似准则依据试验目的选择，例如研究阻力和功率时需保持雷诺数相等，研究高速特性时关注马赫数，而考虑重力作用时则需要弗鲁德数相等。 比例因子在模型试验中起到关键作用，它们定义了模型与实物之间线尺寸、转速和空气密度的比例。通过调整这些比例因子，可以使得模型在特定相似准则下与实物保持一致。例如，若要保持雷诺数相等，需要调整空气密度比例因子，而保持马赫数相等则涉及转速比例因子的调整。 课程中还提到了国防科技重点实验室的部分试验设施，如用于模拟前飞相对气流和旋翼尾流的试验装置，以及对H425型直升机涵道尾桨、直8J直升机舰面甲板起降流场、环量控制尾梁、剪刀式尾桨和无人直升机尾面布置等多种试验，这些设施为直升机空气动力学研究提供了宝贵的实验平台。 直升机空气动力学基础是一门深入研究直升机在空中运动时所受气动力的学科，实验是验证理论、获取实际数据和推动技术创新的重要手段。通过精确的实验设计和数据分析，可以不断提升直升机的性能和安全性。