一種利用通用特性對螺旋槳拉力進行預(yù)估的方法

黎 森，王定奇，袁長波，李 密

(中國飛行試驗研究院發(fā)動機所，陜西 西安 710089)

1 引 言

渦輪螺旋槳發(fā)動機因其低速飛行時具有較高的推進效率而廣泛應(yīng)用于執(zhí)行運輸、巡邏、滅火等任務(wù)的飛行器上。從節(jié)約運營成本方面考慮，該類發(fā)動機也受到各類小型客機、私人飛機、公務(wù)機以及農(nóng)業(yè)飛機生產(chǎn)者的青睞[1]。隨著我國航空事業(yè)的不斷發(fā)展，新型飛機對渦輪螺旋槳發(fā)動機的性能指標(biāo)也提出了更高的要求。該類發(fā)動機動力來自于螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的拉力以及排氣產(chǎn)生的推力，據(jù)統(tǒng)計，螺旋槳產(chǎn)生的拉力，約占總推力的95%以上。一款新型發(fā)動機的試飛工作貫穿于整個型號的設(shè)計、研制、鑒定、生產(chǎn)和使用全過程，如果能盡早對被試發(fā)動機的螺旋槳拉力性能做出有效預(yù)估，就可以及時地給試飛設(shè)計提供有效參考，具有重要的工程應(yīng)用價值。

關(guān)于螺旋槳拉力性能的確定，SAE的報告給出了具體詳實的兩種方法，分別為“J”方法和“Theta”方法[2]，這兩種方法都依賴于已知的螺旋槳特性。螺旋槳的風(fēng)洞特性是獲取其拉力的有效方法之一，廣泛應(yīng)用于工程試驗中。風(fēng)洞特性通常由風(fēng)洞試驗或CFD仿真獲得。螺旋槳風(fēng)洞試驗費用大、成本高、耗時長，CFD仿真則需要大量繪制網(wǎng)格，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)復(fù)雜且計算周期長。為了節(jié)約時間和經(jīng)費成本，縮短試飛周期，本文提出根據(jù)有限的風(fēng)洞試驗點以及通用螺旋槳部件特性來預(yù)估整個包線內(nèi)的螺旋槳拉力性能的方法。

2 螺旋槳通用部件……

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