高空飞艇螺旋桨优化设计与气动性能车载试验

摘要：

结合某高空飞艇螺旋桨的总体设计方案要求,完成螺旋桨的优化设计以及气动性能车载试验.采用叶素动量理论作为螺旋桨气动性能的计算方法,并通过风洞试验验证了该方法的可靠性.结合遗传算法对螺旋桨的弦长和扭转角进行了优化,使螺旋桨更加高效轻质,优化后螺旋桨设计点的气动效率增加了2.3％.建立螺旋桨车载试验测控系统,可以改变试验海拔高度和大气参数,得到优化设计螺旋桨不同工况的气动性能.试验结果表明,相同转速和来流条件下,海拔越高,螺旋桨的推力和扭矩越小.海拔为3.6km时,全尺寸高空飞艇螺旋桨计算推力和扭矩与试验结果的平均相对误差分别为2.8％和9.2％,两者基本吻合,从而验证了高空飞艇螺旋桨车载试验的准确性.

关键词：高空飞艇、螺旋桨、叶素动量理论、罚函数、优化设计、车载试验

所属期刊栏目：32

分类号：V221(飞机构造与设计)

资助基金：国家自然科学基金11402204

在线出版日期：2017-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：196-202