纵列式双旋翼直升机与单旋翼直升机相比,前、后旋翼的特殊的布置,相互抵消了反扭矩的作用,前后旋翼的布置同时也造成了双旋翼/机身的复杂的气动干扰问题。本文针对纵列式双旋翼无人直升机,首先进行纵列式机身的气动特性研究,完成其减阻分析;然后进行纵列式双旋翼无人直升机飞行动力学建模并进行配平计算;最后分析悬停与前飞状态下的纵列式双旋翼/机身的气动流场特性,研究前、后旋翼的纵向间距与垂向间距对双旋翼气动性能的影响。本文具体的研究内容如下:本文首先进行了纵列式机身流场气动特性分析,针对机身头部与动力舱两个因素完成对机身的减阻研究。然后根据纵列式直升机的操纵特点,进行纵列式无人直升机的飞行动力学建模,在旋翼的气动力建模时,通过前、后旋翼的入流比之间的关系考虑双旋翼的干扰对旋翼气动力的影响。在机身的气动力建模时,引入第一章计算出的机身的升阻力等参数。建立纵列式直升机平衡状态方程,完成配平计算。最后,在配平状态下运用动量源方法进行纵列式双旋翼/机身流场的数值模拟,分别研究悬停状态以及前飞状态下纵列式双旋翼/机身流场的压力分布以及轴向速度分布,分析双旋翼之间气动干扰和双旋翼与机身的气动干扰。随着前、后旋翼的纵向间距与垂向间距的增加,双旋翼的拉力系数与功率系数也随着增加。因此为了获得更好的气动性能,需要尽量增大前、后旋翼的纵向间距与垂向间距。