[发明专利]一种分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法

权利要求书

1.一种分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一：确定尾桨设计准则；

步骤二：基于尾桨设计准则确定单个涵道尾桨最大拉力需求；

步骤三：基于单个涵道尾桨最大拉力需求，对单个涵道尾桨总体参数进行设计；所述的单个涵道尾桨总体参数包括桨叶片数、尾桨直径、实度；

步骤四：基于单个涵道尾桨总体参数确定尾桨转速范围；基于最大拉力需求及尾桨转速范围确定固定尾桨距参数。

2.根据权利要求1所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤一中，所述的尾桨设计准则为：在提高全机抗侧风能力的同时，当任一涵道尾桨发生损坏后，剩下的涵道尾桨仍可以保证最大起飞重量无地效悬停着落。

3.根据权利要求1所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤二中，单个涵道尾桨最大拉力需求的确定具体为：根据飞机的最大起飞重量，计算无地效悬停时平衡主旋翼反扭矩所需的尾桨最大拉力T_L，将T_L乘以安全系数即得单个涵道尾桨最大拉力需求。

4.根据权利要求1所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤三中，桨叶片数基于最大起飞重量确定，选择范围按下表选择：

5.根据权利要求1所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤三中，所述的尾桨直径按下述方法确定：

采用动量叶素法计算的各旋翼直径下的拉力-功率曲线；

基于所述的拉力-功率曲线，同时参照已有直升机型号的拉力与直径特性确定出尾桨直径范围；

对确定出的尾桨直径范围进行过优化迭代得到最终尾桨直径。

6.根据权利要求5所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤三中，所述的尾桨直径按下表选择：

7.根据权利要求1所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤三中，所述的实度的确定方法如下：

确定实度选取原则：涵道尾桨实度与尾桨最大拉力和尾桨重量息息相关，在保证单个涵道尾桨拉力可以平衡反扭矩的前提下，尽量降低实度，减去尾桨重量，同时考虑需用功率的影响；

基于上述的实度选取原则，单个涵道尾桨最大能力为可以平衡最大飞行重量悬停时的反扭矩；再依照所述的尾桨直径和桨叶片数，分别采用动量叶素法计算各实度下的最大拉力对应的需用功率，需用功率应当与原有常规尾桨限制功率相当；依照此，按照尽量降低实度的原则进行优化。

8.根据权利要求7所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤三中，所述的实度的按下表选择：

9.根据权利要求1所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，步骤四具体如下：

基于桨叶片数、尾桨直径、实度，通过基于动量叶素法的旋翼需用功率计算方法计算的转速-拉力曲线，按尾桨设计准则确定最大拉力下的桨尖转速，以及此时的尾桨距；然后固定尾桨距，通过基于动量叶素法的旋翼需用功率计算方法，计算在该尾桨距下各转速对应的转速-拉力曲线和转速-需用功率曲线。

10.根据权利要求9所述的分布式双涵道电动尾桨参数设计选择方法，其特征在于，桨尖转速不超过230m/s,旋翼转速在6000r/min以下。