摘要:建立了一套适用于共轴刚性旋翼悬停状态非定常气动特性计算的CFD方法.在该方法中,采用了三维非定常Reynolds Averaged Navier Stokes(RANS)方程为主控方程,选用了Spalart-Allmaras湍流模型.采用Roe+MUSCL格式进行通量计算,时间步进则采用了双时间方法.应用结构运动嵌套网格方法来模拟桨叶的旋转运动.同时,发展了一种共轴刚性旋翼悬停状态配平分析方法.应用所建立的方法,首先计算了有试验数据的Harrington rotor-2旋翼的气动性能,验证了该方法对共轴刚性旋翼悬停气动特性计算的有效性.通过计算分析表明,由于上下旋翼之间的干扰作用,流场是非定常的,具体表现为上下旋翼拉力和扭矩随方位角出现周期性脉冲变化.扭矩配平状态下,上旋翼总距比下旋翼总距小1°左右,上旋翼拉力占总拉力比率约为56%.上下旋翼间距增大,上旋翼拉力增大,下旋翼拉力减小,同时非定常效应减弱.相同拉力下,上旋翼需用功率小于下旋翼但大于同实度单旋翼,共轴刚性旋翼总需用功率小于同实度单旋翼.