高空飞艇螺旋桨优化设计与气动性能车载试验_焦俊

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高空太阳能飞艇方案／动力系统及气动设计

ＧＡＯＸｉａｎｇ，ＹＡＮＧＱｉｎｇ — ｚｈｅｎ，ＬＩＸｉａｎｇ，ＨＵＡＮＸｉａ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｇｉｎｅａｎｄＥｎｅｒｇｙ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ’ ａｎＳｈａｎｘｉ７１００７２，Ｃｈｉｎａ）ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｎｉｆｇｕｒａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｈｉｇｈａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒｓｈｉｐ（ＨＡＡ）ｉｓｊｕｓｔｂｅｇｉｎｎｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅａｒｅａｌｏｔｏｆ
第３Ｏ卷第３期
文章编号：１００６ — ９３４８（２０１３）０３ — ００４５ — ０５
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２０１３年３月
高空太阳能飞艇方案／动力系统及气动设计
高翔，杨青真，李翔，环夏
（西北工业大学动力与能源学院，陕西西安７１００７２）摘要：为提供一种可行的高空飞艇动力系统设计，对飞艇所受到的力、能源系统、飞艇重量进行了研究，并对不同动力布局的飞艇所受到的气动力进行了数值仿真。引入混合浮升气体以提升飞艇的单位升力，并考虑了过热对飞艇升力的影响；对能源系统采取恶劣条件作为飞艇的设计点，计算了冬至日时单位面积的太阳直接辐射量；采用能量平衡方法，对飞艇能源系统进行分析；应用以上方法初步确定了高空飞艇的基本参数。此外，建立了两种不同的动力布局模型，并对不同模型进行了气动数值仿真，得出不同布局对飞艇气动性能的影响，为设计提供了参考。关键词：高空飞艇；太阳能；能量平衡；数值仿真

动升力翼飞艇气动特性与修正技术研究

组不同位置的动升力翼浮升式飞艇进行了风洞
实验，对模型的气动性能进行了比较，对实验结并
果做了分析研究，出了一种新型双翼式飞艇布提
局，为今后飞艇布局气动力优化设计提供了实验数
１实验设备及模型
１１实验设备．
噪声、比飞机服务费用低廉等优势，来越多地被越
应用于侦察、视等军事领域和运输、讯等民用监通
实验是在西北工业大学翼型叶栅国防重点实
验室的ＮＦ低速风洞中进行的。该风洞有三个
面形状有关的因子。占＝固＋尾＋固固翼固身（）７
（）ａ
２尾流阻塞修正：）
１ＳＣ
尾流：
加
图１两种飞艇模型示意图
（）９
２实验状态和数据处理］
２１实验状态．
Ｃ为模型＋支杆的最小阻力系数，Ｓ为机翼面积。
截面为３５ｍＸ．的切角（．矩形截面，．５ｍ２０６ｍ）长
１空风洞最大风速可达９／，小稳定风速２ｍ，０ｍｓ最
艇，飞艇的浮升力、动特性等进行了探索和实对气
验，得了一些研究成果。由于采用的均是软式飞取艇，型结构的原因很难开展较为深入的研究，模对飞艇的气动外形及其影响因素尚无涉及 … 。动升力翼飞艇相对常规飞艇优势明显，以可

航空复合材料螺旋桨叶片制造工艺研究进展

引用格式：武珈羽，杨金水，陈丁丁，等. 航空复合材料螺旋桨叶片制造工艺研究进展[J]. 航空材料学报，2024，44(2)：104-116.WU Jiayu，YANG Jinshui，CHEN Dingding，et al. Research progress in manufacturing technology of aviation composite propeller blade[J]. Journal of Aeronautical Materials，2024，44(2)：104-116.航空复合材料螺旋桨叶片制造工艺研究进展武珈羽, 杨金水*, 陈丁丁, 郭书君, 尹昌平（国防科技大学空天科学学院材料科学与工程系，长沙 410073）摘要：螺旋桨推进方式在航空领域占有重要地位。

复合材料具有高比强度、高比模量、高阻尼、可设计性等特性，复合材料螺旋桨叶片能够提升螺旋桨减重效率、推进效率、耐蚀性、降噪等方面性能，已成为大势所趋。

本文对国内外航空复合材料螺旋桨叶片的研究成果进行回顾和总结，基于传统飞机螺旋桨叶片和旋翼桨叶，对航空螺旋桨叶片材料体系、结构设计和制造工艺进行分类阐述，重点总结复合材料螺旋桨制造工艺中的关键技术问题，概述桨叶制造工艺方面的仿真模拟研究，最后从健全材料体系、优化结构设计、深入工艺研究和加强数值模拟技术的工程化应用几个方面提出了国产化复合材料航空螺旋桨的未来发展方向。

关键词：复合材料；螺旋桨叶片；复合材料螺旋桨；成型工艺doi：10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000042中图分类号：V258 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2024)02-0104-13Research progress in manufacturing technology of aviationcomposite propeller bladeWU Jiayu, YANG Jinshui*, CHEN Dingding, GUO Shujun, YIN Changping （Department of Material Science and Engineering，College of Aerospace Science and Engineering，National University of Defense Technology，Changsha 410073，China）Abstract: Propeller propulsion technology plays an important role in aviation field. Composite materials have the characteristics of high specific strength，high specific modulus，high damping，designability and so on. The use of composite material propeller blades can further improve the performance of propeller in terms of mass reduction efficiency，propulsion efficiency，corrosion resistance，noise reduction. Composite material propeller blades have become the general trend. Based on aircraft propeller blades and rotor blades，this paper aims to perform a brief review of the research achievements of aviation composite propeller blades at home and abroad，classifies and expounds the material systems，structural design and molding processes of aviation propellers. The key technical problems and the simulation research on manufacturing process of propeller at home and abroad are summarized. Finally，the future development direction of domestic composite propellers from the aspects of improving the material system，optimizing the structure design，deepening the process research and strengthening the engineering application of numerical simulation technology are concluded.Key words: composite material；propeller blade；composite propeller；molding process螺旋桨是一种通过把流动介质向后推去而使桨叶产生反方向力的推进装置。

螺旋桨飞机的气动特性分析与优化设计

螺旋桨飞机的气动特性分析与优化设计一、引言航空工业一直以来都是高科技产业的代表之一，在现代航空工业的发展过程中，螺旋桨飞机一直都占据着重要的地位。

与常规喷气式飞机相比，螺旋桨飞机在短距离起降能力、飞行航线灵活性、短途航班航速等方面具有独特的优势。

本文将对螺旋桨飞机的气动特性进行分析，并提出相应的优化设计建议。

二、螺旋桨飞机气动特性概述1. 螺旋桨飞机的气动装置螺旋桨飞机通过转动的螺旋桨产生推力，从而实现飞行。

因此，螺旋桨的设计和性能对螺旋桨飞机的飞行性能具有重要影响。

螺旋桨主要由叶片、中心轴、变距机构、附属装置等组成，其中叶片是螺旋桨的核心部件，其翼型、叶尖速度、叶片尺寸等参数直接影响着螺旋桨的推力性能。

2. 螺旋桨飞机的气动特性螺旋桨飞机的气动特性主要表现为下列方面：（1）升阻比高：螺旋桨飞机具有升阻比高的特点，这使得螺旋桨飞机在短距离起降、高海拔场地等条件下的飞行表现非常优秀。

（2）飞行航线灵活：螺旋桨飞机具有较小的转弯半径和较短的起降距离，能够在复杂的地形条件下进行飞行，这种能力在特殊的机场起降时非常有用。

（3）噪声低：与常规的喷气式飞机相比，螺旋桨飞机的噪声非常低，这使得其在城市或者住宅区附近的机场安全可靠地运营。

三、螺旋桨飞机气动特性优化方案1. 叶片设计与制造的优化叶片是螺旋桨的核心部件，其设计和制造对螺旋桨的推力和噪声性能具有重要影响。

在叶片的设计中，应考虑以下几个方面：（1）叶片优化翼型：合适的翼型可以使叶片的升力系数更高，在同样的引擎功率下，可以产生更大的推力。

（2）优化叶尖速度：在螺旋桨的设计中，颇有争议的一个观点就是，叶尖越快，螺旋桨的性能就越好。

但在实际操作中，叶尖速度过快会增加螺旋桨噪声，并且会导致叶片的损坏。

因此，需要找到一个合适的叶尖速度。

（3）优化叶片尺寸：叶片的尺寸不仅对螺旋桨的推力和噪声性能具有影响，还会对螺旋桨的重量和制造成本产生影响。

因此，在叶片的设计中需要权衡各种因素，寻找一个最优的方案。

动升力翼飞艇气动特性与修正技术研究

动升力翼飞艇气动特性与修正技术研究白静;解亚军【摘要】A comparative experimental study of two similar winged airships is presented. The force measurement experiments are carried out in NF-3 low speed wind tunnel at Northwestern Polytechnical University. Due to the specialty of airship experiments, several experimental aspects such as test models, balance configurations, process control and data processing are presented in detail. Necessary corrections including side - slip angle, blockage effect and lift effect are implemented to increase accuracy. The aerodynamic characteristics of two airships are also discussed.%针对动升力翼飞艇模型在双翼浮升和大载重浮升情况下风洞测力实验的特殊性,系统地开展了实验模型、测力天平、过程控制与数据处理方法等研究.对实验结果进行了支架干扰修正、气流偏角修正、阻塞效应及升力效应修正,给出了两种飞艇模型的气动特性,提高了实验精度.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(000)022【总页数】5页(P5350-5354)【关键词】飞艇;动升力翼布局;测力实验;气动特性【作者】白静;解亚军【作者单位】西北工业大学翼型叶栅国家重点实验室,西安710072;西北工业大学翼型叶栅国家重点实验室,西安710072【正文语种】中文【中图分类】V265.2飞艇早于飞机诞生，属于轻于空气的航空器。

考虑气动-结构的高空螺旋桨多学科优化方法

考虑气动-结构的高空螺旋桨多学科优化方法1 概述高空螺旋桨是一种重要的飞行器部件，用于飞机在高空巡航时提供推进力。

为了保证高空螺旋桨的安全性能和推进效率，需要进行气动-结构的多学科优化设计。

本文将对高空螺旋桨多学科优化方法进行探讨和分析。

2 气动-结构多学科优化的意义随着飞机技术的不断进步，高空螺旋桨的气动和结构特性对飞机的总体性能越来越重要。

从气动角度来说，高空螺旋桨需要具有较高的推进效率和稳定性能。

而从结构角度来说，高空螺旋桨需要具有足够的强度和刚度以承受高速飞行过程中的复杂载荷。

因此，实现高空螺旋桨的气动-结构多学科优化设计，能够在保证高空螺旋桨安全的前提下，提高飞机整体性能和效益。

3 气动-结构多学科优化的方法在进行高空螺旋桨气动-结构多学科优化设计时，需要考虑以下几个方面：3.1 基于CFD的气动特性分析采用计算流体力学（CFD）方法，对高空螺旋桨进行气动特性分析。

通过分析获得高空螺旋桨在不同飞行状态下的气动性能参数，如推力、扭矩、升力系数、阻力系数等。

在气动特性分析中，需要考虑高空飞行过程中较高的马赫数和迎角，以保证模拟结果的准确性。

3.2 结构特性分析基于有限元分析（FEA）方法，对高空螺旋桨进行结构特性分析。

通过建立高空螺旋桨的有限元模型，获得高空螺旋桨在不同工作状态下的应力、应变等结构特性参数。

结构特性分析需要考虑高空飞行对高空螺旋桨的冲击载荷，以保证模拟结果的准确性。

3.3 多学科优化将气动特性分析和结构特性分析的结果进行集成，并引入多学科优化（MDO）算法进行联合优化。

在MDO算法中，将气动-结构特性作为目标函数进行优化，在保证高空螺旋桨处于安全状态的前提下，最大化高空螺旋桨的推进效率和整体性能。

3.4 效果验证在进行多学科优化之后，需要对优化结果进行验证。

采用CFD和FEA模拟方法，对优化后的高空螺旋桨进行气动和结构特性分析，比较其与未优化前的高空螺旋桨的异同。

在验证中，需要重点关注高空螺旋桨的推进效率和安全性能。

高空飞艇推进系统参数匹配设计

图6
推进系统工作特性图
（ h = 22 km， v = 20 m / s ）推进系统工作曲线； 3 为无刷直流电机工作特性曲线； 4 为减驱电机转速 1. 1
图5 推进系统不同高度下最佳速比曲线
倍短时过载限制线； 5 为 25. 7 kW 推进系统恒功率线（ 30 kW* 电机效率 86% ）； 6 为减驱电机额定输出转矩限制线； 7 为减驱电机输出转矩 1. 5 倍短时过载限制线。
。
2
推进系统螺旋桨模型
螺旋桨是推进系统的核心部分，螺旋桨的旋转 — —推力。其推力由推产生了飞艇前进所需的动力— 进系统的所处高度、速度、转速等因数确定，减速器则输入至螺旋桨扭矩为的速比为 J jsb ，
图1 推进系统仿真实现框图
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业
大
学
学
报
第 31 卷
4
推进系统动态性能仿真与参数匹配研究
摘
优化推进系统效率，减小要：进行临近空间飞艇推进系统动态性能仿真可以预先调整部件参数，太阳电池和锂电池重量。利用 Matlab / Simulink 建模仿真工具，通过对稀土永磁无刷直流电机多个独立功能模块的建立和组合，构建了基于 PID 以及 PI 控制的转速、电流双闭环串级控制电机仿真模型; 根据螺旋桨的运动方程建立了螺旋桨的动态仿真模型。按照电机和螺旋桨的扭矩、转速匹配关系对各仿真模块进行协同化处理。利用集成化仿真模型，进行推进系统各部件参数匹配。得出推进系统功率 30 kW 时不同桨径推进系统的动态响应特性以及不同高度下最佳减速比，得出了 6. 8 m 桨径推进系统的最佳额定工作点及其工作区域。词：临近空间，飞艇推进系统，太阳电池，锂电池，参数匹配，动态响应，工作区域 2758 （ 2013 ） 04053005 中图分类号： V1 文献标识码： A 文章编号： 1000关键

螺旋桨流场数值模拟与优化设计

螺旋桨流场数值模拟与优化设计螺旋桨是一种重要的船舶推进装置，它的设计和优化对于船舶的性能和效率具有关键作用。

而螺旋桨的性能与其流场密切相关。

为了更好地理解和优化螺旋桨的流场特性，数值模拟成为了一种重要的研究手段。

数值模拟是通过计算机模拟物理或工程现象的数学模型，以获取结果并推导出相应的结论。

在螺旋桨的数值模拟中，常用的方法是计算流体力学（CFD）方法。

CFD方法通过将流体划分成离散的计算单元，并运用守恒方程、流体运动方程和边界条件等基本原理，求解流体的速度、压力和其他相关参数。

首先，通过数值模拟可以获得螺旋桨的流场分布情况。

在数值模拟中，可以设定不同的边界条件和螺旋桨的几何参数，然后求解流场中的速度和压力分布。

通过分析螺旋桨周围的流场，可以了解到绕螺旋桨旋转的流体是如何受到螺旋桨叶片影响的。

这对于螺旋桨的设计和优化有着重要的参考价值。

其次，数值模拟还可以研究螺旋桨的性能参数，如推力、效率等。

在数值模拟中，可以计算螺旋桨叶片的力学特性，进而推导出螺旋桨的推力和效率。

通过改变螺旋桨的几何参数和边界条件，可以优化螺旋桨的设计，以达到更好的推进效果和节能效果。

此外，数值模拟还可以用于研究螺旋桨的噪声和振动特性。

对于大型船舶而言，螺旋桨的噪声和振动是非常重要的问题。

通过数值模拟可以预测和分析螺旋桨产生的噪声和振动，并寻找相应的改进方案。

这不仅可以提高船舶的运行安全性，还能减少对水生生物的干扰。

在数值模拟中，还可以考虑其他因素对螺旋桨性能的影响，如流体的黏性、湍流等。

这些因素都会对螺旋桨的流场分布和性能参数产生影响，因此在模拟中需要进行相应的考虑和分析。

此外，数值模拟还可以结合实验数据和现场观测结果，进行验证和修正，以提高模拟的准确性和可靠性。

总结而言，螺旋桨的流场数值模拟与优化设计在船舶工程领域中具有重要意义。

通过数值模拟，我们可以深入研究螺旋桨的流场特性，优化螺旋桨的设计和性能参数，并研究螺旋桨的噪声和振动特性。

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（，Ｎ，Ｘ）ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｉａｎ７１００７２，Ｃｈｉｎａｙｙ：ＣｒｏｅｌｌｅｒｏｆａｈｉｈａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒＡｂｓｔｒａｃｔｏｎｓｉｄｅｒｉｎｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｒｅｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅ－ｐｐｇｇｑｓｒｏｅｌｌｅｒｗａｓｏｔｉｍｉｚｅｄａｎｄａｔｒｕｃｋｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｈｉｔｈｅｏｕｎｔｅｄｔｅｓｔｉｎｏｆａｅｒｏｄｎａｍｉｃ－ｍｐｐｐｐｐ，ｇｙｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｂｌａｄｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｍｅｎｔｕｍｔｈｅｏｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅａｅｒｏｄｎａｍｉｃｙｙｒｏｅｌｌｅｒａｎｄｖｅｒｉｆｉｔｂｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔ．Ｂｃｏｍｂｉｎｉｎｂｌａｄｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ－ｐｐｙｙｙｇｐｍｒｏｅｌｌｅｒｅｎｅｔｉｃａｌｏｒｉｔｈｍ，ｔｈｅｃｈｏｒｄａｎｄｔｗｉｓｔａｎｌｅｏｆｔｈｅｏｒｉｉｎａｌｅｎｔｕｍｔｈｅｏｒｗｉｔｈｐｐｇｇｇｇｙ，ａ，ｍｒｏｅｌｌｅｒｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｌｉｈｔｗｅｉｈｔｎｄｔｈｅａｅｒｏｄｎａｍｉｃｃａｎｂｅｏｔｉｍｉｚｅｄａｋｉｎｔｈｅｐｐｇｇｙｐｇ，ｒｏｅｌｌｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｄｂ２．３％．Ｔｈｅｎａｔｒｕｃｋｏｉｎｔｏｆｅｆｆｉｃｉｅｎｃａｔｄｅｓｉｎｏｕｎｔｅｄｔｅｓｔｉｎ－ｍｐｐｙｐｙｇｇｒｏｏｓｅｄａｎｄａｌｉｅｄｉｎｔｏｔｈｅａｃｕｉｒｅｄｒｏｅｌｌｅｒｔｅｓｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｌｔｉｔｕｄｅｓａｎｄａｔｓｓｔｅｍｗａｓ－ｐｐｐｐｑｐｐｙ，ｍｏｓｈｅｒｅａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅａｅｒｏｄｎａｍｉｃｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｏｔｉｍｉｚｅｄｒｏｅｌｌｅｒａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｐｙｐｐｐｐｏｕｎｔｅｄｔｅｓｔｉｎｆｏｒｔｈｅｒｏｅｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗａｓａｃｕｉｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｔｒｕｃｋ－ｍ－ｑｇｐｐｌｅｒｏｆｈｉｈａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒｓｈｉｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｉｈｅｒａｌｔｉｔｕｄｅｍｅａｎｓｔｈｅｓｍａｌｌｅｒｔｈｒｕｓｔａｎｄｔｏｒｕｅｇｐｇｑｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｅｅｄａｎｄｆｒｅｅｆｌｏｗ．Ｔｈｅａｖｅｒａｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｔｈｒｕｓｔａｎｄｐｇ，ｓｔｏｒｕｅｏｆｔｈｅｆｕｌｌｃａｌｅｒｏｅｌｌｅｒａｒｅ２．８％ａｎｄ９．２％ａｔａｌｔｉｔｕｄｅｏｆ３．６ｋｍ．Ｔｈｕｓｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ－ｑｐｐ，ａｒｅｉｎｏｏｄａｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｖｅｒｉｆｉｎｔｈｅａｃｃｕｒａｃｏｆｔｈｅｓｓｔｅｍ．ｇｇｙｇｙｙ；：ｈ；ｂＫｅｗｏｒｄｓｉｈａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒｓｈｉｒｏｅｌｌｅｒｌａｄｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｍｅｎｔｕｍｔｈｅｏｒｇｐ；ｐｐｙｙ；ｏｅｎａｌｔｍｅｔｈｏｄｔｉｍａｌｄｅｓｉｎ；ｔｒｕｃｋｏｕｎｔｅｄｔｅｓｔｉｎ－ｍｐｙｐｇｇ
（）：／文章编号：００００５５２０１７０１１９６７ｏｉ１０．１３２２４．ｃｎｋｉ．ａｓ．２０１７．０１．０２６１８００ｄ－－－ｊｊｐ
高空飞艇螺旋桨优化设计与气动性能车载试验
Ｏｔｉｍａｌｄｅｓｉｎａｎｄｔｒｕｃｋｏｕｎｔｅｄｔｅｓｔｉｎｏｆａｅｒｏｄｎａｍｉｃ－ｍｐｇｇｙｒｏｅｌｌｅｒｏｆｈｉｈａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒｓｈｉｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｐｇｐｐ
］２１－，因够满足高空飞艇对动力推进系统的需求［
此，高空飞艇一般采用螺旋桨作为推进装置．对于高空飞艇来说，随着运行海拔高度的改变，空气运动黏度不断增加，在２０ｋｍ处的平流层大气密度／平流层环境下，已达到地面空气密度的１４倍．１螺旋桨的雷诺数很低，因此，翼型的附面层的转捩
焦俊，宋笔锋，张玉刚，李育斌
（）西北工业大学航空学院，西安７１００７２
摘要：结合某高空飞艇螺旋桨的总体设计方案要求，完成螺旋桨的优化设计以及气动性能车载试验．采用叶素动量理论作为螺旋桨气动性能的计算方法，并通过风洞试验验证了该方法的可靠性．结合遗传算法对螺旋桨的弦长和扭转角进行了优化，使螺旋桨更加高效轻质，优化后螺旋桨设计点的气动效率增加了得到优化设计螺旋桨不同工况的建立螺旋桨车载试验测控系统，可以改变试验海拔高度和大气参数，２．３％．全气动性能．试验结果表明，相同转速和来流条件下，海拔越高，螺旋桨的推力和扭矩越小．海拔为３．６ｋｍ时，两者基本吻合，尺寸高空飞艇螺旋桨计算推力和扭矩与试验结果的平均相对误差分别为２从而．８％和９．２％，验证了高空飞艇螺旋桨车载试验的准确性．关键词：高空飞艇；螺旋桨；叶素动量理论；罚函数；优化设计；车载试验中图分类号：Ｖ２２１文献标志码：Ａ
航空动力学报第３２卷第１期Ｖｏｌ．３２Ｎｏ．１ＪＪ０１７年１月ｏｕｒｎａｌｏｆＡｅｒｏｓａｃｅＰｏｗｅｒａｎ．２０１７２ｐ
收稿日期：２０１０１５４６－－
）基金项目：国家自然科学基金（１１４０２２０４，作者简介：焦俊（男，博士生，主要研究方向为飞行器总体设计．９８９－）１：］引用格式：焦俊，宋笔锋，张玉刚，等．高空飞艇螺旋桨优化设计与气动性能车载试验［航空动力学报，２０１７，３２（１）９６０２．ＪＩＡＯ１Ｊ．２－，，，ＪｕｎＳＯＮＧＢｉｆｅｎＺＨＡＮＧＹｕａｎｅｔａｌ．Ｏｔｉｍａｌｄｅｓｉｎａｎｄｔｒｕｃｋｏｕｎｔｅｄｔｅｓｔｉｎｏｆａｅｒｏｄｎａｍｉｃｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｒｔｈｅ－ｍｇｇｙｐｇｇｐｇ［］，（）：２ｒｏｅｌｌｅｒｏｆｈｉｈａｌｔｉｔｕｄｅａｉｒｓｈｉＪ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｅｒｏｓａｃｅＰｏｗｅｒ２０１７，３２１９６０２．１－ｐｐｇｐｐ