陆空平台旋翼叶型参数气动性能多目标优化研究

摘要：

陆空平台兼具旋翼无人机和无人车的特点,对各种室内外复杂作业环境均有较佳的适应性,但不同作业环境对旋翼的升力、悬停效率等气动性能的需求并不一致,单一叶型难以满足这种差异化需求.针对此问题,基于类函数/形函数方法,以伯恩斯坦多项式对翼型弦长、扭转角和旋翼前缘位置沿径向的分布进行了参数化表述,实现原旋翼叶型的三维参数建模重构,随后采用数值方法进行了关键叶型参数对气动性能的敏感性分析.计算结果表明,翼尖附近的弦长和扭转角对气动性能影响较大,且弦长和扭转角间存在明显的交互效应.据此以升力和品质因子为目标,对原旋翼叶型进行了多目标优化设计并进行了试验验证,试验结果表明,高升力叶型的旋翼升力系数提高了13.2％,高品质因子叶型的旋翼品质因子提高了37.8％,基于伯恩斯坦多项式与类函数/形函数方法结合的叶型三维参数化优化方法,能够有效提升旋翼升力或品质因子等气动性能指标.

关键词：陆空平台、旋翼叶型、气动特性、多目标优化

所属期刊栏目：42

分类号：V211.41(基础理论及试验)

资助基金：国家重点研发计划2020YFC1512500

在线出版日期：2022-09-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：842-849