直升机空气动力学习题集
绪论
(0-1) 试计算Z-8直升机的旋翼实度σ、桨尖速度ΩR和海平面标准大气条件下的桨尖M
数。
。
(0-2) Z-9直升机的旋翼桨叶为线性负扭转。试画出以桨距Ф7=11作悬停飞行的桨叶上r=
（0.29～1.0）一段的剖面安装角?()分布。
(0-3) 关于反扭矩的是非题：
a) 尾桨拉力用以平衡发动机的反扭矩，所以尾桨的位置要比发动机高。 （ ） b) 尾桨拉力用以平衡旋翼的反扭矩，所以尾桨位置距旋翼轴很远。 （ ） c） 双旋翼直升机的两付旋翼总是彼此反向旋转的。 （ ） d) 尾桨没有反扭矩。 （ ） (0-4) 关于旋翼参数的是非题：
a） 旋翼的半径就是桨叶的长度。 （ ） b) 测量桨叶的根部宽度及尖部宽度，就可以得到桨叶的根梢比。 （ ） c) 测量桨叶的根部及尖部之间的倾斜角之差，就得到桨叶的扭度。 （ ） d) 台式电风扇实度接近1。 （ ） (0-5) 假定Y-2直升机在某飞行状态下，旋翼拉力T=1200公斤，试计算其CT值。(海平面
标准大气)
r?第一章
(1-1) 论证在垂直上升状态旋翼的滑流形状是图（a）而不是图（b）
(1-2) 假定Y-2直升机在垂直飞行状态发动机的功率有84%传递给旋翼，且悬停时悬疑的 型阻功率为诱导功率的一半，桨端损失系数к=0.92； a) 求在海平面标准大气条件下悬停时桨盘外的诱导速度；
b) 求在海平面标准大气条件下悬停时的诱导功率、相对效率和直升机的单位马力载
荷；
c) 若以V0=(1/3)v10的速度作垂直爬升，此时桨盘处的诱导速度多大？诱导功率多大？
若型阻功率与悬停时相同，旋翼消耗的总功率多大？
(1-3) 上题中，若飞行重量增大20%，除增大桨距外保持其他条件及型阻功率不变，那么
其悬停诱导功率及相对效率将是多大？
(1-4) 既然qp等于某一有限值。那么
a) 是否可以认为，只要把旋翼直径做得很大，就可以用很小功率的发动机做成重型直
升机？
b) 直升机的发展趋势为什么是p趋向增大？
(1-5) 试根据?0的定义导出?0与桨盘载荷p的关系。假定型阻功率与p无关，同一架机在
满载及轻载时，哪种情况下?0更大些？
第二章
(2-1) 某翼型的
空格。 ???1.2，Cmn??0.02， XF?0.238,试将正确数据填入下表中的
迎角? Cm CmF X P ?1.20 7 (2-2) 如果把桨叶的变距操纵轴定在桨叶剖面的中点，当驾驶员向上提总距时，手感操纵
力会如何变化？
(2-3) 关于翼型特性的选择题：
a) 翼型的升力垂直于（翼弦、中线、相对气流）；
b) 翼型失速后就变得（没有速度、没有升力、升力减小）； c) 翼型的气动力矩指的是对于（前缘、压力中心、重心）； d) 翼型的Re数越大，则（Cx,Cy,Cymax）越大； (2-4)
Y-2直升机在海平面标准大气压条件下悬停时，总距
?7=9；假定桨盘处诱导速
度均匀分布，且取?=0.92，求桨叶特征剖面（r=0.7）处的单位长度上的升力载荷（dy/dr）。（中间结果
Vdx=8.15m/s）
(2-5) 利用叶素理论计算Y-2直升机以
V=2.7米、秒垂直爬升时旋翼的需用功率，并将
计算结果与(1-2)题之c)相比较，指出差别的原因。（计算时取?=0.92，J=1.18，K=0.96，海平面标准大气条件，中间结果
Kp=1.0，
CT=0.00696）
(2-6) 如果要求儒式桨叶的剖面升力系数为常数，那么桨叶的平面形状（宽度沿半径的变化规律）应是怎样的？
(2-7) 试根据滑流-叶素组合理论计算Z-9直升机在悬停时的旋翼诱导速度沿半径的分布。
如果桨叶无负扭转（△Ф=0），其诱导速度分布怎样？将上述两种分布画在同一图上进行比较，指出二者的不同。（为简化、取?=1）。
第三章
(3-1) 用涡系来代表旋翼，两者在什么方面的作用是等价的？
(3-2) 示意地画出儒氏桨在悬停状态下桨盘平面处的轴向、径向和周向诱导速度沿半径的
分布规律。 (3-3) Y-2直升机悬停时桨距
?7=9，若取?=0.92，
a) 求缩减系数B；（中间结果 b) 此时桨叶的环量
Vdx=0.0435）；
??r?和实际迎角??r?沿桨叶的分布；
?? c) 旋翼的拉力修正系数
KT和诱导速度修正系数
J0。
(3-4) 计算Y-2桨叶对于悬停状态的最优负扭度（可以利用上题的有关数据如B等）。
第四章
大作业:计算Z-8直升机的垂直爬升性能 补充资料
1.Z-8的有关数据
旋翼叶型 NACA 0012
2
垂直爬升时的当量阻力面积∑CxS=14.6米 旋翼转速 207转/分 功率传递系数 ζ=0.84
发动机 三台透默ⅢC发动机 根部 r0=1.895米
2. 三台透默ⅢC发动机最大连续状态功率曲线。
3.其他数据，可参阅“直升机气动手册”第一、第二册，“7210办公室”编国防工业出版社
1978年5月 （中间结果
C?7≈0.012，计
算时建议取J=1.18）