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直升機吊掛飛行與非吊掛飛行相比，由于增加了新的氣動和重力載荷，且直升機與吊掛物二者的運動相互耦合，使得直升機的運動模式發(fā)生了改變。吊掛物的存在不僅引起震蕩阻力及后向力，影響直升機的飛行姿態(tài)，而且吊掛物的運動還會干擾機身附近的流場，從而影響直升機的整體性能。

選用ROBIN直升機機體，構(gòu)建直升機吊掛物模型，網(wǎng)格劃分完成后四片槳葉近體網(wǎng)格數(shù)為14591556，機身近體網(wǎng)格數(shù)為1281465，吊掛物近體網(wǎng)格數(shù)為17487430。背景網(wǎng)格采取自動生成的方式，設(shè)置遠場網(wǎng)格邊界距離為75m，第一層網(wǎng)格步長為0.035，除此之外，為了捕捉向迎風方向脫落的脫落渦，近體網(wǎng)格周圍手動設(shè)置一個小盒子，實現(xiàn)局部加密，背景網(wǎng)格及挖洞后的網(wǎng)格如下圖所示。

圖 1直升機帶吊掛物模型

  圖 2直升機吊掛物背景網(wǎng)格及挖洞

海拔高度為H=300m,槳尖參考馬赫數(shù)為0.62748，來流馬赫數(shù)為0.08850，雷諾數(shù)為0.14206E5，湍流模型為SA-DDES，通量格式為二階中心差分格式結(jié)合Koren限制器，時間推進格式為隱式雙時間步進，其中內(nèi)迭代數(shù)為30。

下圖為旋翼機身及吊掛物表面壓力云圖。

圖 3表面壓力云圖

    吊掛飛行時旋翼總距的增加使得下洗流增強，對氣流的吸附作用更為明顯，流場內(nèi)氣流主要向機身的方向流動，通過槳盤后在機身下方形成了尾渦，而在尾槳處氣流從后向前流動。吊掛物也處于下洗流的作用下，從下圖中可以觀察到前飛狀態(tài)時，旋翼對氣流的吸附作用減弱，吊掛物附近因鈍體繞流現(xiàn)象而出現(xiàn)了脫落渦。

圖 4 Y=0平面基于Q準則的渦量分布云圖

圖 5 前飛帶吊掛物Q-Criterion=0.005等值面上的渦量云圖

圖 6直升機/吊掛物橫截面與縱截面平面流場圖