時(shí)間：2018-07-18 15:16來(lái)源：中國(guó)直升機(jī) 作者：中國(guó)直升機(jī)網(wǎng)
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直升機(jī)特有的復(fù)雜的氣動(dòng)干擾
 圖——阿帕奇復(fù)雜的干擾流場(chǎng)
在直升機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)時(shí)，各部件相互氣動(dòng)干擾是要考慮的重要內(nèi)容之一。在直升機(jī)研制史上，曾多次因?yàn)闅鈩?dòng)布局失誤而導(dǎo)致研制工作的反復(fù)。
氣動(dòng)干擾主要是旋翼與機(jī)身（包括機(jī)身、動(dòng)力艙、短翼等）的氣動(dòng)干擾，旋翼下洗流對(duì)平尾和垂尾及尾槳的干擾，尾槳與垂尾的干擾。
小速度時(shí)，旋翼下洗流對(duì)動(dòng)力艙和短翼及機(jī)身產(chǎn)生“垂直增重”效應(yīng)，即由于下洗流作用在機(jī)身等部件上時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的阻力，從而減少了旋翼的拉力，一般在性能計(jì)算中，采用“垂直增重”系數(shù)對(duì)旋翼產(chǎn)生拉力做出修正。因此，在機(jī)身氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮這一因素。下洗流作用在動(dòng)力艙時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生一種“迫振效應(yīng)（又稱回轉(zhuǎn)顫振）”，導(dǎo)致機(jī)身強(qiáng)烈的振動(dòng)，這在國(guó)外和國(guó)內(nèi)都發(fā)生過。
旋翼下洗流對(duì)平尾的效率產(chǎn)生較大的影響，同時(shí)下洗流也是產(chǎn)生機(jī)身后段（包括平尾、垂尾）振動(dòng)的重要原因之一，AH-64、SA365、EC-120直升機(jī)就曾因?yàn)檫@些原因，導(dǎo)致平尾和機(jī)身后段的重新設(shè)計(jì)。
垂尾對(duì)尾槳將產(chǎn)生“阻滯效應(yīng)”，即處于垂尾一側(cè)的尾槳，由于垂尾對(duì)尾槳進(jìn)氣產(chǎn)生一種阻滯作用，從而降低尾獎(jiǎng)的效率。因此，在氣動(dòng)布局時(shí)要恰當(dāng)?shù)匕才艃烧呦嗷ノ恢茫苊饣驕p少這種影響。
直升機(jī)氣動(dòng)干擾計(jì)算分析中的困難
 圖——直升機(jī)旋翼CFD流場(chǎng)圖_NASA
一般來(lái)說，對(duì)上述部件間相互干擾，還很難采用計(jì)算分析方法確定，因此在考慮全機(jī)氣動(dòng)布局時(shí)，要對(duì)已有機(jī)型加以分析總結(jié)（因而目前分析手段實(shí)則是一種基于經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化模型方法），以減少這種布局上的失誤。
有的讀者朋友可能會(huì)說——現(xiàn)在計(jì)算流體力學(xué)（CFD）不是搞得如火如荼嗎？國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)都能進(jìn)行全場(chǎng)CFD模擬了，怎么直升機(jī)就不行嗎？
是的！大飛機(jī)行，直升機(jī)就不行！其主要原因就在于直升機(jī)的旋翼，直升機(jī)的旋翼與常規(guī)空氣螺旋槳的最大區(qū)別有兩點(diǎn)：
第一點(diǎn)是——旋翼在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還存在變距運(yùn)動(dòng)、揮舞運(yùn)動(dòng)以及擺振運(yùn)動(dòng)，并且，三種運(yùn)動(dòng)之間還存在強(qiáng)耦合關(guān)系！
第二點(diǎn)是——旋翼的旋轉(zhuǎn)平面與來(lái)流的方向幾乎平行，這就導(dǎo)致了旋翼周期旋轉(zhuǎn)的過程中，左右兩側(cè)的來(lái)流與旋轉(zhuǎn)速度相反，這就導(dǎo)致了旋翼流場(chǎng)各處的雷諾數(shù)（表征流場(chǎng)中慣性力與粘性力關(guān)系的參數(shù)）等湍流特性都不一致，很難用一種統(tǒng)一的湍流模型表示出來(lái)；
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