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螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响研究

李兴伟 李聪 高静 李盛文

李兴伟, 李聪, 高静, 等. 螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响研究[J]. 实验流体力学, 2017, 31(5): 46-52, 87. doi: 10.11729/syltlx20160185
引用本文: 李兴伟, 李聪, 高静, 等. 螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响研究[J]. 实验流体力学, 2017, 31(5): 46-52, 87. doi: 10.11729/syltlx20160185
Li Xingwei, Li Cong, Gao Jing, et al. Propeller slipstream effect on longitudinal aerodynamic characteristics of airplane[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2017, 31(5): 46-52, 87. doi: 10.11729/syltlx20160185
Citation: Li Xingwei, Li Cong, Gao Jing, et al. Propeller slipstream effect on longitudinal aerodynamic characteristics of airplane[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2017, 31(5): 46-52, 87. doi: 10.11729/syltlx20160185

螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响研究

doi: 10.11729/syltlx20160185
详细信息
    作者简介:

    李兴伟(1986-), 男, 山东省滕州人, 硕士, 工程师。研究方向:螺旋桨滑流风洞试验。通信地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区一曼街2号中航工业气动院(154100)。E-mail:plumrisegrea@sina.com

    通讯作者:

    李兴伟, E-mail:plumrisegrea@sina.com

  • 中图分类号: V211.3

Propeller slipstream effect on longitudinal aerodynamic characteristics of airplane

  • 摘要: 采用螺旋桨飞机动力模拟风洞试验技术及粒子图像测速技术,研究双发常规布局涡桨飞机的螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响规律。通过测力风洞试验研究螺旋桨不同位置处滑流对飞机的升阻特性、力矩特性及平尾下洗等纵向气动特性的影响,利用PIV技术研究测力试验优选桨盘位置的飞机部件典型剖面受滑流影响时的流场变化情况。研究结果表明,螺旋桨下沉后滑流对飞机升阻特性的不利影响最明显,螺旋桨前伸和安装角由正变负时滑流对飞机的升阻特性均有改善,而螺旋桨前伸在飞机失速迎角附近对升力特性的改善更为明显。
  • 图  1  试验模型及短舱内部结构的数模

    Figure  1.  Schematic of test model and nacelle inside structure

    图  2  短舱位置变化对全机纵向气动特性的影响

    Figure  2.  Effect of nacelle position on longitudinal aerodynamic characteristics

    图  3  螺旋桨位置变化后滑流对全机纵向气动特性的影响

    Figure  3.  Slipstream effect on longitudinal aerodynamic characteristics with varying propeller positions

    图  4  螺旋桨基准位置短舱中心线剖面和桨尖机翼剖面有无滑流的PIV试验结果

    Figure  4.  Nacelle central profile with propeller at the original position and propeller tip profile with slipstream influence of PIV test results

    图  5  螺旋桨基准位置无动力、带动力迎角0°和4°的PIV试验结果

    Figure  5.  Transverse profile of PIV test with propeller at the original position, at angle 0° and 4°, and with both power off and power on

    图  6  螺旋桨前伸及安装角-1°时短舱中心线剖面PIV试验结果

    Figure  6.  Nacelle central profile of PIV test with forward propeller and install angle of -1°

    图  7  螺旋桨前伸及安装角-1°时桨尖-机翼剖面PIV试验结果

    Figure  7.  Propeller tip profile of PIV test with forward propeller and install angle of -1°

    图  8  螺旋桨安装角-1°PIV试验横向剖面图像

    Figure  8.  Transverse profile of PIV test with propeller install angle of -1°

    表  1  螺旋桨位置变化参数说明

    Table  1.   Propeller position parameters

    序号 变化方向 螺旋桨位置变化范围
    1 下沉 0mm,4.17mm,8.33mm
    2 前伸 0mm,8.33mm,16.67mm
    3 安装角 +1°,0°,-1°
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    表  2  螺旋桨不同位置处对平尾下洗角和下洗率的影响

    Table  2.   Influence of propeller position on horizontal tail downwash angle and slope

    序号 桨盘位置 下洗角 下洗率
    1 无桨 3.044 0.213
    2 基准位置 3.104 0.228
    3 前伸最大 3.045 0.193
    4 下沉最大 3.219 0.209
    5 安装角-1° 3.651 0.227
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-12-03
  • 修回日期:  2017-01-03
  • 刊出日期:  2017-10-25

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    2021年8月13日