牛睿捷1,谢长川1,安朝1,2,孟杨1,张志涛3,杨超1
摘要: 分布式电推进飞机因其在低速增升、能耗降低和噪声控制方面的潜力,成为新一代航空器的重要发展方向。本文聚焦于沿机翼前缘或翼展方向布置多个螺旋桨、且螺旋桨滑流与机翼及操纵面载荷直接耦合的一类分布式电推进构型,综述其气动建模、气动干扰、气动弹性响应与稳定性研究进展。与传统飞行器相比,该类构型中多推进单元引入的非定常滑流、随动推力载荷、转动惯量和陀螺效应,会改变机翼载荷分布、结构响应和稳定性边界,其中回转颤振是关系飞行安全的重要问题。总体来看,该类构型的气动弹性效应主要受机翼展弦比与结构柔度、推进单元质量与转动惯量、安装刚度与位置、转速、推力状态及滑流作用共同影响。轻质大展弦比或超柔性翼构型更易呈现滑流-结构耦合和几何非线性效应,而配置较大质量或转动惯量推进单元的构型更易出现回转颤振、安装模态和陀螺耦合问题。基于此,本文按模型保真度梳理螺旋桨气动建模方法和螺旋桨/机翼气动干扰机理,总结气动弹性响应、稳定性分析及回转颤振研究成果,归纳不同构型下的主要影响规律,并提出面向工程应用的后续研究方向。
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