针对倾转四旋翼飞行器,采用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)方法建立了其倾转过渡状态的全机数值计算模型,可用于其气动特性的计算与分析。首先,基于动量源方法建立旋翼气动分析模型,对孤立旋翼进行气动计算并与实验结果进行对比,验证动量源方法的有效性;然后,建立全机的气动干扰数值计算模型,其中使用动量源代替旋翼并划分结构网格,对机身/机翼/短舱则采用非结构化网格进行划分;最后,分析该倾转四旋翼飞行器倾转过渡状态下旋翼与机翼的气动干扰特性,得到旋翼/机翼的气动干扰规律,可以支撑飞行器总体设计。

通过数值模拟的方法对十字构型倾转四旋翼UAV在倾转过渡状态下前旋翼/机身/后旋翼间的气动干扰进行了计算与分析。分别建立了孤立前旋翼、前后旋翼、前旋翼-机身、前后旋翼-机身组合时的计算模型。在不同旋翼倾转角下,研究了以上组合模型对前旋翼、后旋翼以及机身的气动力和力矩的影响并分析了相互间的气动干扰情况,得出了前旋翼是整机气动干扰影响的主导因素,揭示了旋翼/机身间气动干扰形成的原因,为该构型旋翼布置与控制系统的设计提供参考。