[发明专利]倾转旋翼加载仿生波状前缘的方法和系统

说明书

本公开提供了一种倾转旋翼加载仿生波状前缘的方法和系统，该方法包括：获取原始倾转旋翼的翼型数据；根据翼型数据确定待加载仿生波状前缘的加载范围、波长和振幅；根据加载范围和波长确定目标叶素，目标叶素为加载范围内的多个叶素，且相邻两个叶素的距离均等于波长的四分之一；根据目标叶素和振幅生成待加载仿生波状前缘的目标截面，目标截面包括波峰截面、波谷截面和中间截面；根据目标截面生成加载有仿生波状前缘的倾转旋翼。本申请可以实现倾转旋翼的仿生波状前缘的加载，可以快速地将原始倾转旋翼的转化为加载有仿生波状前缘的倾转旋翼。

技术领域

本公开涉及倾转旋翼领域，尤其涉及一种倾转旋翼加载仿生波状前缘的方法和系统。

背景技术

倾转旋翼机是一种集固定翼飞机与直升机两种飞行器优点于一身的飞行器，其两种典型的工作模式为：悬停/垂直起降模式与巡航模式。在悬停/垂直起降模式下，倾转旋翼桨盘平行于地面，提供拉力用来克服机身的重力，借以实现垂直起降与悬停；在巡航模式下，桨盘垂直于地面，主要提供拉力用以克服机身气动阻力，实现高速巡航。因此倾转旋翼机既摆脱了固定翼飞机对跑道的依赖，同时也解决了直升机不能高速巡航的问题。

为了满足倾转旋翼机悬停/垂直起降模式所需极大拉力的同时，又能实现巡航模式下高效率的需求，倾转旋翼的设计依然面临着重大的挑战。设计的主要矛盾在于：悬停/垂直起降模式下，桨叶需要大的桨盘面积、低的桨叶扭转和高的桨尖速度；而在巡航模式下则要小的桨盘面积、高的桨叶扭转和低的桨尖速度。事实上，为了保证倾转旋翼在巡航模式下的效率，悬停/垂直起降模式下往往会出现流动分离严重、拉力不足等严峻的问题。

目前，传统的设计方法通常是引入一个同时评估在悬停/垂直起降模式和巡航模式下倾转旋翼性能的综合评定指标，并通过CFD与优化算法结合的方法使得综合评定指标达到最优值，即损失巡航状态的部分效率，来满足其在悬停/垂直起降模式下的拉力需求。然而，这种倾转旋翼并不能真正够解决气动性能瓶颈，所采用的设计思想依然是在两种飞行模式之间寻找一种平衡，而在两种飞行模式之下依然不能实现最佳的性能。并且，通过CFD寻优方法进行倾转旋翼的设计往往需要耗费大量计算资源，增加设计成本。

针对上述问题，申请人提出在倾转旋翼上加载仿生前缘的设计思想，但是，传统的仿生前缘的加载方法不适用于倾转旋翼，故需要设计一种适用于倾转旋翼的仿生前缘的加载方法。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种适用于倾转旋翼的仿生前缘的加载方法和系统，实现在倾转旋翼上加载仿生前缘。

本公开的第一方面，倾转旋翼加载仿生波状前缘的方法，包括：

获取原始倾转旋翼的翼型数据；

根据所述翼型数据确定待加载仿生波状前缘的加载范围、波长和振幅；

根据所述加载范围和所述波长确定目标叶素，所述目标叶素为所述加载范围内的多个叶素，且相邻两个叶素的距离均等于所述波长的四分之一；

根据所述目标叶素和所述振幅生成待加载仿生波状前缘的目标截面，所述目标截面包括波峰截面、波谷截面和中间截面；

根据所述目标截面生成加载有仿生波状前缘的倾转旋翼。

可选的，根据所述翼型数据确定待加载仿生波状前缘的加载范围、波长和振幅包括：

确定倾转旋翼的展向E％～N％桨叶高度范围为作为所述加载范围，60≤E＜N≤85；

确定所述加载范围内叶素的叶素弦长平均值的二分一作为所述波长；

确定当地叶素弦长的m％～M％作为所述振幅,5≤m≤M≤15。

可选的，所述M＝m＝10。

可选的，所述N＝85，E＝60。