多旋翼飞行器涡环状态数值模拟

摘要：

旋翼类飞行器在进入涡环状态时极易发生安全事故.采用基于非结构网格的滑移网格技术对多旋翼飞行器的气动特性进行了数值模拟,并进行了试验验证.分别模拟了多旋翼飞行器垂直下降状态和30°斜向下下降状态时的流场,得到该状态下多旋翼飞行器的气动特性和滑流区流场规律,并分析了力与功率的变化规律.研究发现:多旋翼飞行器在垂直下降状态和30°斜向下状态均会进入涡环状态,在垂直下降速度为4m/s时,多旋翼飞行器已经处于涡环状态,旋翼的拉力损失会达到15％,旋翼功率随下降速度的增大先增大后减小,且不同旋翼拉力大小和功率大小不一致.当30°斜下降速度为4～6 m/s时,多旋翼飞行器处于涡环状态.该结论可为多旋翼无人机的安全飞行提供参考.

关键词：多旋翼飞行器、气动特性、悬停工况、涡环状态、气动干扰

所属期刊栏目：35

分类号：V211.44(基础理论及试验)

资助基金：江苏高校优势学科建设工程资助项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2020-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1018-1028