摘要
由于海上直升机工作环境复杂，突发情况导致直升机坠毁的事件数量逐年上升。为了更好的应对各种突发情况，本文以AC312C直升机为研究对象，采用有限体积方法求解三维可压缩Navier-Stokes方程，在多种飞行工况下气囊意外展开后不同构型气囊（基本型和椭球端头型气囊）对AC312C直升机气动特性的影响进行了数值研究。 通过对单独机身模型、机身-刚性基本型气囊组合体和机身-刚性椭球端头型气囊组合体的前飞流场数值模拟，研究了两种气囊构型在多种飞行工况下意外展开后对机身气动特性的影响。计算结果表明：气囊意外展开后，椭球端头型气囊相对基本型气囊使组合体气动阻力降低约35%；在飞行攻角为10°或者侧滑角为-14°时，基本型气囊侧面发生较大程度的气流流动分离，而椭球端头型气囊侧面未发生较大程度的气流流动分离；气囊意外展开后，椭球端头型气囊相对基本型气囊使机身侧面压力系数增加约3%~6%，说明椭球端头型气囊展开后机身侧面气流的流动分离程度比基本型气囊展开后小。 为了得到真实直升机巡航状态下机身-气囊组合体前飞流场特性，采用动量源方法对旋翼-机身-刚性基本型气囊组合体和旋翼-机身-刚性椭球端头型气囊组合体在多种飞行工况下的前飞流场数值模拟，研究了旋翼下洗流作用下两种气囊构型在多种飞行工况下意外展开后对机身气动特性的影响。计算结果表明：随着飞行攻角的变大，旋翼下洗流能够减弱机身-刚性基本型气囊组合体附近的气流流动分离；随着侧滑角的变大，机身-刚性基本型气囊组合体侧面气流流动分离程度越来越剧烈使旋翼下洗流对机身侧面流场的影响越来越小；在旋翼下洗流的影响下，侧滑角为-14°时，基本型气囊侧面发生较大程度的气流流动分离，而椭球端头型气囊侧面未发生较大程度的气流流动分离；在旋翼下洗流的影响下，气囊意外展开后，椭球端头型气囊相对基本型气囊使机身侧面压力系数增加约8%~10%，说明在旋翼下洗流的影响下，椭球端头型气囊展开后机身侧面气流流动分离程度比基本型气囊展开后小。
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