[發明專利]一種適用于長航時渦槳動力無人機槳發匹配優化方法

有效

• 申請號: 201911229326.0
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN110937130B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 吳以婷;張效瑜;袁正中;楊水鋒;張相聞;陳拓
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司成都飛機設計研究所
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;B64D27/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種適用于長航時渦槳動力無人機槳發匹配優化方法，其特征在于，所述的方法包括如下步驟:

步驟一：根據螺旋槳氣動特性數據，計算其匹配功率系數；

步驟二：計算不同功率系數CP、前進比J下的匹配功率系數C′_P，得到螺旋槳效率η與匹配功率系數C′_P的對應關系；繪制不同前進比下效率-匹配功率系數曲線圖；以匹配功率系數為橫坐標，效率為縱坐標的坐標軸圖內，并將對應相同前進比的點用曲線進行連接；

步驟三：獲取設計飛行工況、給定發動機風門位置下的發動機輸出功率，對無人機某一給定的設計飛行工況對應的高度、速度、大氣溫度、發動機風門位置，由發動機廠家提供的發動機特性數據獲得該工況下發動機輸出功率P；

計算設計飛行工況、給定發動機風門位置下的匹配功率系數；由設計飛行工況對應的飛行高度、大氣溫度，獲得對應大氣密度ρ，并利用螺旋槳直徑D、飛行速度V和發動機輸出功率P計算匹配功率系數C′_P；

步驟四：根據步驟二和三所述對應關系和所述匹配功率系數，在效率-匹配功率系數曲線圖中查得該匹配功率系數對應的最佳效率及前進比；

步驟五，由前進比計算得到對應最佳效率的最優螺旋槳轉速。

2.根據權利要求1所述的一種適用于長航時渦槳動力無人機槳發匹配優化方法，其特征在于，重復步驟三至五，獲得飛機全設計工況下不同飛行高度、速度、大氣溫度、發動機風門位置對應的最優螺旋槳轉速和最佳效率。

3.根據權利要求2所述的一種適用于長航時渦槳動力無人機槳發匹配優化方法，其特征在于，根據以下方法計算最優螺旋槳轉速n：

其中：螺旋槳直徑D、飛行速度V和最佳效率對應的前進比J。

4.根據權利要求1所述的一種適用于長航時渦槳動力無人機槳發匹配優化方法，其特征在于，計算不同功率系數C_P、前進比J下的匹配功率系數C′_P，得到螺旋槳效率η與匹配功率系數C′_P的對應關系，其中：

5.根據權利要求1所述的一種適用于長航時渦槳動力無人機槳發匹配優化方法，其特征在于，由設計飛行工況對應的飛行高度、大氣溫度，獲得對應大氣密度ρ，并利用螺旋槳直徑D、飛行速度V和第四步得到的發動機輸出功率P計算匹配功率系數C′_P