中国鱼鹰亮相珠海航展！倾转旋翼机动力装置倾转过程仿真会怎样？

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作者优秀: 优秀教师/意见领袖/博士学历/特邀专家/独家讲师
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导读：在月前落幕的珠海航展上，航空工业集团室内展馆内的明星战机群英荟萃，但一个并不大的模型极受外界关注，这就是今年亮相的新型倾转旋翼机。

倾转旋翼飞机，是一种介于常规起降固定翼飞机和直升机之间的飞行器，它的发动机旋翼吊舱可以让其在普通飞机和直升机之间切换，因此它既可以像直升机一样垂直起降，非常灵活，又能像普通飞机一样有更大的航程和巡航飞行速度。

一谈起倾转旋翼机，大家都会先想到美国的V-22鱼鹰。这款飞机是美国目前最主要的倾转旋翼机，而倾转旋翼机的技术门槛，也让美国成为了现在唯一一个有倾转旋翼机在役的国家。不过中国在这方面也有研究，随着中国技术的发展，我国实现了技术突破，敲定了倾转旋翼机的航发型号，中国版的鱼鹰即将到来。

一、写在文前

V22倾转旋翼机

倾转旋翼机的优势明显，是替代传统直升机的大方向，倾转旋翼机的缺陷也很明显，结构要更复杂都是最容易解决的问题；其气动特性、特别是动力装置倾转过程中的气动特性变化，现在还有大量的问题没有研究清楚。这使得它在设计、特别是飞控设计上存在大量的疑难空白。

本文针对动力装置倾转过程中的气动特性变化给出了切实可行的仿真方案，通过Fluent重叠网格技术真实还原了动力装置的倾转过程，该仿真方案对倾转旋翼机设计的价值和意义远超仿真软件自身的功能和性能所及。

案例效果展示：

倾转旋翼机动力装置倾转过程效果

二、网格划分方面

案例所涉及到的前景及背景网格均采用多面体网格类型，多面体网格的优势在于网格质量高、网格数量少，保证求解精度的同时兼顾了计算资源的合理分配。

倾转旋翼机全局网格展示

机身及旋翼壁面处添加了致密的边界层网格，进一步保证了近壁区的结果精度。

网格剖面及边界层网格展示

前飞过程中纵截面的流线及速度矢量如下所示，图中可观察到流体流动方向和流动快慢变化情况。

纵截面流线图

纵截面速度矢量图

将旋翼的旋转效果考虑进来后可以看到全局流线图较为混乱，尤其是靠近旋翼位置处的流线变形最为明显。

全局流线图

计算过程中设置好网格显示范围及视图角度，将每个时间步的网格显示连成动画即可得到倾转旋翼机动力装置倾转过程中的网格运动效果。

倾转旋翼机动力装置倾转过程中的网格运动效果

三、写在文后

本案例的制作过程已录制全程操作教程视频，从最开始的几何模型处理，到网格划分、网格装配，再到fluent设置、求解计算均包含在内，堪称保姆级视频教程，随视频教程一起附送的文件包括全部几何模型、网格及计算文件，适合学员自己动手一步步跟着视频教程完成仿真。

如需获取上述全程操作教程视频、全部几何模型、网格及计算文件，请移步仿真秀官网和App原创文章《倾转旋翼无人机流场仿真，基于fluent重叠网格制作，含全部几何模型、网格及计算文件和全程录屏教程》。

(完)

作者：laplacianFoam，仿真秀专栏作者

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来源：仿真秀App

Fluent 航空无人机

著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载

首次发布时间：2022-12-14

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