[发明专利]一种直升机排气管整形扰流片设计方法

权利要求书

1.一种直升机排气管整形扰流片设计方法，其特征在于，所述整形扰流片构型满足使排气管背风区光滑过渡到机身或减小背风面；具体包括如下步骤：

S1：建立二阶非定常显示流场求解模型并进行下滑状态模拟；

简化处理直升机机身模型并生成非结构网格，建立二阶非定常显示流场求解模型，并进行多组下滑状态模拟；

S2：进行机理分析，确定出尾部筛动的原因；

通过观测由步骤S1的下滑状态模拟所得的各组涡量云图，对比各组下滑状态垂尾侧向力系数C_CY和平尾垂向力系数C_PZ的波动量，确定得出尾部筛动的原因；

S3：确定设计方案评估的参考状态；

对比多组下滑状态的垂尾侧向力系数C_CY和平尾垂向力系数C_PZ，取垂尾侧向力系数C_CY和平尾垂向力系数C_PZ波动量均最大的下滑状态作为设计方案评估的参考状态；

S4：形成设计方案；

形成能够使排气管背风区光滑过渡到机身或减小背分区的整形扰流片构型设计方案；采用以下设计方案1或设计方案2：

方案1：过渡到薄片形状与尾梁蒙皮相接；所述方案1中的整形扰流片呈“拉伸Y”字形，具体设计过程如下：首先确定所述整形扰流片上、下表面与排气管环面相切位置和与尾梁段接合位置；再确定轮廓线，取与排气管凸出机体表面的高度一致，上、下表面随机身纵向逐渐向中间收缩，最后过渡成薄片与尾梁段相接；

方案2：在排气管背风面加一个整流罩与由排气管背风面圆弧外形身蒙皮相连；方案2整形扰流片整体呈“压缩Y”字形，具体设计过程如下：首先确定与排气管环面和机身表面相切位置，为得到曲率一致的光滑曲面需要加额外辅助线，初始高度与排气管高度一致，随机身纵向扰流片高度和跨度逐渐减小，最后与机身表面相切；

S5：设计方案验证；

对比设计方案与初始条件下的垂尾侧向力系数C_CY和平尾垂向力系数C_PZ，在平尾垂向力系数C_PZ变化不超过10％情况下，如果垂尾侧向力系数波动量减小到1/2则设计方案验证有效；若不满足，则返回到所述步骤S4重新进行方案设计，直到验证有效。

2.根据权利要求1所述的一种直升机排气管整形扰流片设计方法，其特征在于，在所述步骤S1中，通过确定不同前飞速度对应的下滑率，得到多组下滑状态，并运用ICEM-FLUENT流场分析技术进行下滑飞行时流场模拟。

3.根据权利要求1所述的一种直升机排气管整形扰流片设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述尾部筛动的原因是由塔座、排气管和舱门滑轨凸台的脱落涡引起垂尾气动环境不稳定而导致。

4.根据权利要求3所述的一种直升机排气管整形扰流片设计方法，其特征在于，所述尾部筛动的原因主要影响来自排气管脱落涡。

5.根据权利要求1所述的一种直升机排气管整形扰流片设计方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述整形扰流片可选用金属材质。

6.根据权利要求1所述的一种直升机排气管整形扰流片设计方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述整形扰流片与机身固定连接。

7.一种直升机，其特征在于，包含权利要求1-6任一一项所述一种直升机排气管整形扰流片设计方法设计的扰流片。