旋翼动态失速与反流流动控制研究进展

直升机在大载荷高速前飞时,旋翼桨叶桨距变化较大,易发生动态失速;后行桨叶内段旋转线速度较低,在来流叠加下形成反流区,导致桨叶气动效率降低,由此产生的桨叶疲劳失效和升力下降问题阻碍直升机性能的进一步提升。流动控制方法在改善翼型气动特性方面具有较大潜能,是提升旋翼气动效率、保障直升机安全的有效路径之一。
本文阐述了旋翼反流区和动态失速的形成机理及非定常流动特征,综述了2种特殊气动现象的研究成果。对比分析了优化翼型几何构型、添加表面机械结构、吹气控制、等离子体控制、合成射流控制和后缘小翼控制等流动控制方法对旋翼动态失速及反流控制的机理,总结了控制参数和流场参数对控制效果的影响规律,分析了各种方法在应用中存在的问题,对发展方向进行了展望。