[發明專利]一種直升機機身表面凸出物氣動阻力計算方法

有效

• 申請號: 202011020501.8
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112182754B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 龍海斌;謝明;嚴軍;徐合良
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F119/14;G06F113/08
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種直升機機身表面凸出物氣動阻力計算方法，其特征在于，包括：

根據直升機來流方向前方氣流是否被阻攔的情況，將直升機機身表面凸出物進行分類，包括沒有阻攔、部分阻攔以及完全阻攔三種情況；

分別對沒有阻攔、部分阻攔和完全阻攔的機身表面凸出物進行計算阻力，最后計算相加得到加裝凸出物之后的全機機身阻力；對沒有阻攔的機身表面凸出物進行計算阻力，包括：

測量全尺寸狀態的直升機機身表面凸出物最大橫截面處的迎風面積；

初步評估沒有阻攔的直升機機身表面凸出物的類型，所述類型有三種，第一種類型是流線型的凸出物，中間沒有鏤空，凸出物的底部全部緊貼在直升機機身表面，凸出物的前后上下與直升機機身表面均為光順的外形過渡；第二種類型是通過基座連接在機身表面的細長體或扁長體凸出物，除基座連接處之外，凸出物與機身表面之間有空隙；第三種類型是外形復雜的機身表面凸出物，凸出物表面設置有球體和/或拉桿和/或直角截面，或者凸出物的前后方向上有鏤空；

基于所述迎風面積，分別計算三種類型的沒有阻攔的機身表面凸出物的阻力，包括：

對于第一種類型的沒有阻攔的機身表面凸出物，阻力D₁計算公式如下：

其中，k₁為阻力計算系數，取0.35～0.45；S₁為凸出物最大橫截面處的迎風面積；所述迎風面積指的是機身或某個部件在直升機水平飛行方向上的投影面積；ρ為空氣密度，v為來流速度；

對于第二種類型的沒有阻攔的機身表面凸出物，阻力D₂計算公式如下：

其中，k₂為阻力計算系數，取0.15～0.25；S₂為凸出物最大橫截面處的迎風面積；

對于第三種類型的沒有阻攔的機身表面凸出物，阻力D₃計算公式如下：

其中，k₃為阻力計算系數，取1.1～1.3；S₃為凸出物最大橫截面處的迎風面積，單位m²。

2.根據權利要求1所述的直升機機身表面凸出物氣動阻力計算方法，其特征在于，對部分阻攔的機身表面凸出物進行計算阻力，包括：

首先根據阻攔情況將部分阻攔機身表面凸出物的迎風面積分為沒有阻攔部分和阻攔部分，分別測量沒有阻攔部分的迎風面積S₄和阻攔部分的迎風面積S₅，并計算上述兩者的比值k₄＝S₄/S₅；

采用所述對沒有阻攔的機身表面凸出物進行評估的方法，對部分阻攔機身表面凸出物進行評估以判定凸出物的所屬類型；

基于判定得到的類型，計算凸出物在沒有阻攔的情況下的阻力，將得到的沒有阻攔的情況下的阻力乘以上述比值k₄得到凸出物的阻力，作為該部分阻攔機身表面凸出物的阻力。

3.根據權利要求1所述的直升機機身表面凸出物氣動阻力計算方法，其特征在于，對完全阻攔的機身表面凸出物進行計算阻力，阻力D₅計算所采用的公式為：

其中，k₅為阻力計算系數，取0～0.02；S₅為凸出物最大橫截面處的迎風面積。

4.根據權利要求1所述的直升機機身表面凸出物氣動阻力計算方法，其特征在于，所述計算相加得到加裝凸出物之后的全機機身阻力，包括：

完成各個加裝在直升機表面的凸出物的阻力計算之后，將各個機身表面凸出物的阻力進行相加，再與加裝凸出物之前的阻力進行相加，最終得到加裝之后的總阻力。

5.一種終端設備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中的計算機程序，其特征在于，計算機程序被處理器執行時，實現所述根據權利要求1至4中任一權利要求所述方法的步驟。

6.一種計算機可讀存儲介質，所述存儲介質中存儲有計算機程序，其特征在，計算機程序被處理器執行時，實現所述根據權利要求1至4中任一權利要求所述方法的步驟。