直升机空气动力学现状和发展趋势
空气动力学技术在飞行器制造及航空领域中的应用
空气动力学技术在飞行器制造及航空领域中的应用随着时代的发展，人们对飞行器的需求越来越大，对飞机性能的要求也越来越高。
空气动力学技术在飞行器制造及航空领域中的应用也越来越广泛。
本文将探讨空气动力学技术在飞行器制造及航空领域中的应用，并分析其对于飞行器制造及航空领域的发展所起到的重要作用。
一、空气动力学技术在飞行器制造中的应用1. 空气动力学技术在飞机设计中的应用在飞机设计中，空气动力学技术是不可或缺的。
通过模拟飞行器在不同飞行状态下的飞行情况，利用计算机数值模拟技术，可以得出飞机在不同飞行状态下的飞行性能参数，如空速、升力系数、阻力系数等。
这些参数的计算是飞机设计的基础，可以有效地提高飞机的性能和安全性，减小飞机的燃油消耗和噪声污染，提高飞机的可靠性和安全性。
2. 空气动力学技术在飞机生产中的应用在飞机生产中，空气动力学技术的应用也非常广泛。
例如，在飞机机身的生产中，需要使用一些特殊的气动外形，这些气动外形可以使得空气流动更加顺畅，减小流阻、改善飞机飞行速度和稳定性，提高飞机的燃油利用率和飞行效率。
此外，空气动力学技术也可以应用在飞机机翼的设计中。
通过数值模拟技术，可以优化飞机机翼的气动外形，提高机翼的升力系数，减小机翼的阻力系数，从而增加飞机的升力，减小飞机的阻力，提高飞机的飞行速度和稳定性。
空气动力学技术在飞机生产中的应用，可以有效地提高飞机的性能和可靠性，同时降低飞机的生产成本和售价。
二、空气动力学技术在航空领域中的应用在航空领域中，空气动力学技术的应用也非常广泛。
例如，在飞机设计中，空气动力学技术可以模拟飞机在不同飞行状态下的气动参数，预测飞机的性能和飞行安全，并提供设计改进的依据。
此外，空气动力学技术也可以应用在飞机驾驶员培训中。
通过虚拟飞行器模拟系统，驾驶员可以在模拟环境中学习和训练飞行技术和飞行安全知识，提高飞行安全和飞行效率。
除此之外，空气动力学技术还可以应用在飞机零部件的研发中。
2024年直升机市场发展现状
2024年直升机市场发展现状1. 引言直升机作为一种重要的交通工具，在军事、民用以及特殊领域具有广泛的应用。
随着科技的进步和社会经济的发展，直升机市场正在迅速扩大。
本文将对当前直升机市场的发展现状进行分析和总结。
2. 军事应用直升机在军事领域扮演着重要的角色。
它们不仅可以用于空中侦察和观察，还可用于战场火力打击和物资补给。
近年来，世界各国军队对直升机的需求持续增长，特别是在反恐、反海盗和边境巡逻等领域。
大型直升机如AH-64 Apache和CH-47 Chinook等，以及中型直升机如UH-60 Black Hawk在军事应用中得到广泛运用。
3. 民用应用随着全球经济快速发展，民用直升机市场也呈现出良好的增长态势。
直升机的灵活性和垂直起降能力，使其成为远程交通、应急救援和旅游观光等方面的理想选择。
在许多国家，私人航空运输逐渐成为财富阶层的标志，因此购买私人直升机的需求也在增加。
此外，直升机在油田勘探、森林灭火和电力线路巡检等特殊领域也有广泛应用。
4. 技术创新直升机市场的发展得益于不断涌现的技术创新。
新一代直升机采用轻量化材料和先进的设计理念，提高了飞行效率和空气动力学性能。
例如，在机身设计方面，采用复合材料和先进制造工艺，减轻了直升机的重量，提高了燃油效率。
追求更高的飞行速度和航程，直升机正在逐渐由传统的旋翼设计向复合动力、螺旋桨或推进式技术转变。
5. 市场竞争直升机市场竞争激烈，主要来自全球范围内的几家大型制造商。
美国的波音、洛克希德马丁和贝尔直升机公司是全球最大的直升机制造商之一。
其他国家的制造商，如欧洲的空中客车直升机公司和俄罗斯的卡莫夫直升机公司也在全球市场上占有重要地位。
此外，中国、印度和巴西等新兴市场国家的直升机产业也在逐步崛起，开始成为全球直升机市场的竞争对手。
6. 市场前景直升机市场的前景仍然广阔。
随着技术的进步和市场需求的持续增长，直升机将在军事和民用领域发挥更重要的作用。
随着全球经济的发展，有更多的人愿意投资私人直升机，并享受高端豪华的航空交通。
直升机空气动力学
直升机空气动力学一、引言直升机是一种能够在垂直方向起降的飞行器，其独特的设计和工作原理使其在许多领域发挥着重要作用。
直升机的空气动力学是研究直升机在空气中运动和操纵的科学，深入了解直升机的空气动力学原理对于提高直升机的性能和安全性至关重要。
二、气动力学基础直升机的气动力学基础包括气动力、气动力矩和旋翼气动力分析。
气动力是指直升机在飞行中由于空气的作用而产生的力，它包括升力和阻力。
升力是使直升机产生升力的主要力量，它是由于旋翼产生的气流下垂所产生的。
阻力是直升机在飞行过程中由于空气的阻碍而产生的阻力，它是直升机前进的阻碍力量。
三、旋翼气动力学旋翼是直升机最重要的部件之一，它是直升机产生升力和推力的关键。
旋翼的气动力学研究主要包括旋翼升力的产生、旋翼阻力的产生和旋翼的空气动力特性。
旋翼升力的产生是指旋翼通过改变攻角和旋翼叶片的运动来产生升力的过程，其主要依靠气流下垂产生升力。
旋翼阻力的产生是指旋翼在运动中由于空气的阻碍而产生的阻力，其大小取决于旋翼叶片的形状和攻角。
四、直升机操纵直升机的操纵是指驾驶员通过改变旋翼的迎角和旋翼的旋转速度来改变直升机的飞行状态和方向。
直升机的操纵主要包括升降操纵、前进操纵和横向操纵。
升降操纵是指通过改变旋翼的迎角来控制直升机的上升和下降。
前进操纵是指通过改变旋翼的旋转速度和机身的倾斜角度来控制直升机的前进和后退。
横向操纵是指通过改变旋翼的迎角差和尾桨的推力来控制直升机的左右移动。
五、直升机稳定性和控制性直升机的稳定性和控制性是指直升机在飞行中保持稳定和响应驾驶员操纵指令的能力。
直升机的稳定性主要包括静态稳定性和动态稳定性。
静态稳定性是指直升机在静止状态下保持平衡的能力，它取决于直升机的几何形状和重心位置。
动态稳定性是指直升机在飞行中保持平稳和响应驾驶员操纵指令的能力，它取决于直升机的气动特性和操纵系统。
直升机的控制性是指直升机在飞行中响应驾驶员操纵指令的能力，它取决于直升机的操纵系统和飞行状态。
飞行器空气动力学研究的最新进展
飞行器空气动力学研究的最新进展在现代技术快速发展的背景下，飞行器空气动力学研究一直是工程学的重要领域。
从航空工业在二战时期的起步，到现在民航和商业航空技术的发展，空气动力学一直扮演着重要的角色。
而随着各种行业对飞行器的要求越来越高，对空气动力学研究的要求也越来越迫切。
在这篇文章中，我们将探讨飞行器空气动力学研究的最新进展。
一、基础理论的突破基础理论研究是空气动力学研究的重要组成部分，其突破也是空气动力学发展的基础。
在最近的研究中，不仅在气动力学基础知识的教育方面做了大量的工作，更是在基础理论的研究方面进行了突破。
例如，在气动力学中常用的流体力学定律——纳维-斯托克斯方程式，由于其极其复杂的形式，一直被认为是不可解的问题。
但是，最近的研究表明，可以利用近似方法，对纳维-斯托克斯方程式进行近似求解，这一方法被称为“梁族方程式”。
同时，结合计算流体力学的研究，空气动力学所需要的理论工具与计算方法也得到了更为强有力的提升，这些工具和方法为当前飞行器的研究和设计提供了支持。
二、计算方法的发展计算方法在当前研究中的重要性不容忽视。
指导当前研究的计算机模拟技术的发展程度，已经把全球引向一个量子跃进的技术时代。
目前，计算机模拟技术已经成为解决流体动力学中各种问题的重要方法。
例如，测试各种飞机型号在高速和极端条件下的性能，以及节省设计和试验成本的手段。
这样，可以确保设计的飞机能够达到最佳状态，避免在实际的工作中遇到各种困难。
目前，在飞行器空气动力学研究中使用的计算机模拟技术主要有两种：计算流体动力学（CFD）和计算结构动力学（CSD）。
这两种方法可以相互协同，解决设计中各种复杂的问题。
三、实验技术和装备的提升实验技术和装备是飞行器空气动力学研究的另一重要组成部分。
通过对实验室和本体试验的不断改进和升级，飞行器空气动力学研究能够直接、精确地测试其理论预测和解释。
近年来，随着实验技术和装备的提升，各种实验条件也得到了改进。
直升机关键技术及未来发展与设想
直升机关键技术及未来发展与设想摘要：直升机是利用生物仿生学原理制造，具有其它类型飞行器所不具备的垂直起降能力，能在空中悬停，可实现超近距离低空飞行，对结构复杂的环境有很强的适应性，这些特点也使其成为不可替代的飞行工具。
关键词：直升机；关键技术；发展前景；设想直升机是一种通过旋转机翼提供升力、推进力、控制力，能垂直起降的飞行器，其飞行原理、功能、用途不同于固定翼飞机。
直升机具有垂直起降、悬停、前后左右飞行、近地机动能力强等典型特点，因而在军事及民用领域发挥着重要作用。
一、直升机关键技术1、高精度气动分析。
飞行中的直升机旋翼和机身持续处于高度动态气动环境中，旋翼流速跨度大，可压与不可压流动并存，前行桨叶处于跨声速区域，桨尖产生激波，后行桨叶出现气流分离与动态失速现象，并且桨叶脱体涡、尾随涡、桨尖涡等螺旋尾迹复杂，旋翼流场存在强烈的桨涡干扰现象。
因此常规气动分析和设计方法仅能定性指导研究工作，需大量试验、试飞以完善和确定产品设计。
随着计算机技术的进步，用于直升机空气动力学计算的CFD软件技术突飞猛进，网格技术出现了结构化网格、非结构化网格、笛卡尔网格、蝇网格等，并从单一网格到并行重叠网格、嵌套网格、多网格、自适应网格，甚至多个异构求解器耦合，同时在算法上，采用自由尾迹模型、涡量输运模型等效率更高更精确的模型。
这些技术极大地提高了求解精度，并降低了能量耗散。
2、地面共振/空中共振。
直升机构型能简单看作以旋翼桨毂中心连接的两个振动系统。
异常激励后导致的地面、空中共振是直升机多发事故原因之一。
直升机桨叶摆振会导致整个旋翼的重心发生变化，旋翼重心绕旋转中心的转速与旋翼转速不一致，当其转速小于旋翼转速时，形成摆振后退型振动。
当这种摆振后退型振动与机体模态耦合，存在发生地面共振可能。
而随着无铰旋翼的应用，由桨毂力矩引起的机身振动频率若接近桨叶摆振频率，则可能引起空中共振。
空中共振需考虑因素多，包括桨叶挥舞、摆振、机体运动、空气动力等因素，是复杂的直升机动力学问题。
空气动力学
空气动力学崔尔杰*(中国航天科技集团第701研究所)本文简要回顾空气动力学发展的历史及其在航空航天飞行器研制中的作用，对现代空气动力学新的发展趋势和新一代航天飞行器研制中可能遇到的关键气动力问题进行探讨和分析，并对今后发展提出看法。
一、空气动力学与航空航天飞行器发展空气动力学是研究空气和其他气体的运动规律以及运动物体与空气相互作用的科学，它是航空航天最重要的科学技术基础之一。
1．空气动力学推动20世纪航空航天事业的发展1903年莱特兄弟研制成功世界上第一架带动力飞机，实现了人类向往已久的飞行梦想。
为了研制这架飞机，他们进行过多次滑翔试验，还为此建造了一座试验段为0.01m2的小型风洞。
正是这些努力，加上综合运用早期的空气动力学知识，最终获得了成功。
20世纪初，建立在理想流体基础上的环量和升力理论以及普朗特提出的边界层理论奠定了低速飞机设计基础，使重于空气的飞行器成为现实。
40年代中期至50年代，可压缩气体动力学理论的迅速发展，以及对超声速流中激波性质的理论研究，特别是跨音速面积积律的发现和后掠翼新概念的提出，帮助人们突破“音障”，实现了跨音速和超音速飞行。
50年代中期，美、苏等国研制成功性能优越的第一代喷气战斗机，如美国的F-86、F-100，苏联的米格-15、米格-19等。
50年代以后，进入超音速空气动力学发展的新时期，第二代性能更为先进的战斗机陆续投入使用，如美国的的F-4、F-104，苏联的米格-21、米格-23，法国的幻影-3等。
1957年苏联发射第一颗地球人造卫星和1961年第一艘载人飞船“东方号”升空，被认为是空间时代的开始。
美、苏两国在战略导弹和航天器发展方面的激烈角逐，促使超音速和高超音速空气动力学得到迅速发展。
两个超级大国都投入巨大力量，致力于发展地面模拟设备，开邻近高超出音速空气动力学和空气热力学的研究。
航天方面的研究重点放在如何克服由于高超音速飞行和再入大气层，严重气动加热所引起的“热障”问题上在钱学森先生倡导下诞生了一门新的学科，即物理力学，为航天器重返大气层奠定了科学基础。
直升机旋翼空气动力学的发展
直升机旋翼空气动力学的发展陶文强(中国人民解放军６９００８部队,新疆五家渠８３１３００)摘㊀要:目前,旋翼动力学研究已经取得了很大的进展,,但是离人们的期望水平仍有一定差距.随着直升机的高㊁大型化发展,直升机旋翼空气动力学问也会越来越突出旋翼的研究有着广阔前景.关键词:直升机;旋翼空气;动力学;发展１㊀直升机旋翼空气动力学特性与固定翼相比,旋翼空气动力学的复杂性主要包括:旋翼所产生的尾涡结构比较复杂,始终在旋翼下方附近,主宰着整个流场,严重地改变了桨叶的有效迎角,从而影响旋翼的气动性能;直升机在低速下降过程中,前行桨叶产生的桨尖涡会与后行桨叶产生叶涡干扰(B l a d e－V o r t e xI n t e r a c t i o n,B V I)现象;前飞状态下,前行桨叶的相对速度较大,而后行桨叶的相对速度较小,后行桨叶为了获得足够的升力,必须工作在大迎角状态,这样很容易产生大分离流动,甚至动态失速;前行桨叶的相对速度较大,靠近桨尖区一般都会有激波产生,激波较强时会产生激波－附面层的干扰现象,并诱导边界层发生分离;旋翼流场高低速并存,在跨音速态下,桨尖有激波产生,桨毂区为不可压区.旋翼流动的这些复杂特征给旋翼流场的数值模拟带来了很大的困难.２㊀旋翼气动理论２．１㊀旋翼滑流理论旋翼滑流理论或动量理论的起源可追溯到１９世纪的船用螺旋桨的研究.２０世纪初,B e t z将动量理论扩展应用于飞机的螺桨.１９２６年,G l a u e r t进一步将动量理论用于前飞中的旋翼,为旋翼动力学之始.动量理论采用均匀滑流的假设,把旋翼看成一个无限薄的桨盘,应用流体流动的基本定律来研究旋翼桨盘对气流的作用.动量理论是一种宏观上的分析,它的特点是计算模型简单,主要用于旋翼诱导气流及旋翼性能的初步估算,在直升机性能计算㊁总体参数选择等分析中使用.动量理论的缺点是采用了诱速均与的假设,且不能涉及旋翼桨叶的几何特性,因此,涉及桨叶几何特性的旋翼动力学分析需考虑到桨叶叶素的气动特性.２．２㊀桨叶叶素理论桨叶叶素理论最早由D r z e wi w c k i在１９世纪末提出,是机翼升力线理论在旋翼桨叶中的应用.它把桨叶看成由无限多的桨叶微段或叶素构成.假设每个桨叶剖面作为一个二维翼型来产生气动作用,通过诱导速度计入尾流(三维效应)的影响,因此在各桨叶微段上,可应用二维翼型特性确定桨叶剖面的气动力和力矩,沿桨叶径向积分可得一片桨叶进而整个旋翼的气动力和力矩.旋翼的气动性能取决于剖面的入流特性和升阻特性,而升阻特性与当地剖面迎角从而与当地诱导速度密切相关,因此,使用叶素理论确定旋翼气动特性,当地诱速的计算是一个关键.可采用动量理论㊁涡流理论等计算诱导速度,后者能给出较准确的诱速分布.桨叶叶素理论为旋翼空气动力学奠定了基础,它涉及桨叶的细节流动和载荷,使旋翼性能与设计参数相联系,可直接用于旋翼的设计中.但由于升力线是建立在机翼或桨叶高展弦比的假设之上,在桨叶载荷和诱导速度梯度过大的区域,例如桨尖附近和涡桨干扰的附近,升力线假设并不满足,因而叶素理论在这些区域不是严格正确的.２．３㊀旋翼涡流理论广义的说,旋翼涡流理论包括两个问题,一是旋翼桨叶涡系的分析,二是旋翼尾迹的分析.旋翼尾迹要比固定翼的复杂的多,一直是旋翼涡流理论的关注重点.涡流理论的基础是J o u k o w s k i在本世纪２０年代前后建立的.进入５０年代,涡流理论受到普遍重视.１９６１年,我国学者王适存考虑纵横向涡线一般情况,推导了广义涡流理论,为经典涡流理论作出了贡献.经典涡流理论保罗桨盘涡系模型和桨叶涡系模型.前者旋翼被假设为具有无限片桨叶的桨盘,尾迹涡线连续的规整的不知在圆柱涡面上;后者则由有限片桨叶后拖出的螺旋涡线组成按来流速度和等效诱导入流确定其延伸方向的刚性尾迹.２．４㊀旋翼流场计算的C F D方法近年来,计算流体动力学C F D用于直升机空气动力学研究取得了突出的成果.旋翼空气动力学研究的复杂和困难集中表现在旋翼涡系和流场.旋翼涡系和流场包含了空气动力学的多种复杂特征,如流场整体旋转性㊁非定常非线性㊁三维效应㊁流场中的桨尖涡结构㊁涡桨干扰㊁后行桨叶局部区域气流分离及前行桨叶桨尖跨声速状态等.８０年代以来的研究表明,采用C F D方法能比较正确地给出旋翼在复杂运动情况下的非定常空气动力特性,在计算直升机机身气动特性方面有较高准确性,可以节省大量试验.C F D方法在直升机上的应用刚刚开始,可以预计,在不久的将来, C F D作为一种新的分析计算方法,在直升机技术的发展中将得到越来越广泛的应用.在旋翼C F D方法中, N－S方程是最高层次的控制方程,它能考虑气流的粘性,但是直接用N－S方程求解跨音速流场,其网格必须划分的足够小,这无论从目前的计算机容量还是计算机速度来说都是不现实的,因此必须对N－S方程进行适当的简化.２．５㊀柔性多体系统动力学近２０多年来直升机技术特别是旋翼技术的迅猛发展,很大程度上得益于复合材料的应用.复合材料的采用为旋翼桨叶气动外形的改进和优化及旋翼动力学特性优化提供了可能,更重要的是复合材料使在交变载荷作用下的旋翼寿命大幅度提高;复合材料在机身上的应用正在迅速发展,在传动系统中的应用也已提上日程.最近迅速发展起来的智能复合材料将为直升机技术的发展开辟新的天地.智能复合材料与结构是国外８０年代在复合材料基础上发展起来的高新技术,它把传感器阵列㊁光电器件㊁微型处理机等嵌埋在复合材料结构中,形成既能承载又具有某些特定功能的结构材料.智能结构的产生为实现旋翼的自适应控制提供了可能.３㊀结论旋翼空气动力学是功率型飞行器(包括直升机㊁螺旋桨飞机及旋翼机等)的空气动力学的核心内容.直升机旋翼空气动力学问题是直升机设计过程中的先导并且是具有全局性影响的重要研究问题.参考文献[１]王适存,徐国华．直升机旋翼空气动力学的发展[J]．南京航空航天大学学报,２００１,３３(３):２０３Ｇ２１１．[２]陈平剑,李春华．直升机空气动力学现状和发展趋势[J]．直升机技术,２００９,(３)．[３]李文浩．复合式高速直升机旋翼/机身气动干扰特性的C F D分析[D]．南京航空航天大学,２０１２．锋绘２０１９年第５期１５１㊀。
未来航空空气动力学的发展
未来航空空气动力学的发展空气动力学的每一个新的发现或突破都会导致飞行器性能的提高和更新换代。
第一次世界大战期间，俄国科学家茹科夫斯基提出的不可压翼型升力公式奠定了飞机设计的基础。
第二次世界大战以来，高速空气动力学，包括可压缩空气动力学的理论和实验的研究成果（如面积律及后掠翼概念）的提出，最终保证了X-1成功突破音障，并推动了一系列超声速飞行器的发展和更新换代。
20世纪60年代至今的40多年间，由于分离流和漩涡动力学方面的研究成果以及脱体涡非线性空气动力学的应用，飞机的失速临界迎角和最大升力系数大大增加，从而使战斗机性能显著提高，实现了更新换代。
同时在民机领域，超临界翼型、多种形式的前后缘襟翼和翼梢小翼等的应用也导致了民机的快速更新换代。
先分析一下F-22战斗机及第三代喷气式客机的性能及其相关先进气动技术。
F-22，世界上第一种也是目前唯一一种投入使用的第四代超声速战斗机。
它所具备的"超声速巡航、超机动性、隐身、可维护性"（即所谓的S4概念，也有资料将"短距起落"包含在内，称为S5）成为第四代超声速战斗机的划代标准。
超声速巡航的实质是通过先进的气动设计，大幅降低超声速零升阻力系数，提高超声速升阻比，结合大推力低油耗发动机，使飞机在不开加力的情况下实现长时间的超声速飞行。
超机动性，主要就是指过失速机动性。
良好的大迎角飞行品质和有效的控制手段是过失速机动性的两大基础，而这两大基础的技术依靠就是大迎角空气动力学和先进的控制系统。
一般战斗机在迎角超过30°时就会产生俯仰发散、抖振、失速、不可控横航向运动等一系列问题，而F-22可以保持迎角在－40°～60°飞机的可控性，这都得益于其优良的气动布局。
隐身性能，即低可探测性。
据报道，F-22的雷达散射截面积（RCS）沿主要方位约为0.08～0.065m2，这主要得益于先进隐身材料和气动隐身设计。
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直升机空气动力学现状二级学院：航空维修工程学院班级：航修六班学号：14504604姓名：李达伦日期：2015年6月30日直升机空气动力学现状（航修六班14504604 李达伦）摘要：直升机空气动力学是直升机技术研究及型号研制的基础性学科和先进学科，本文概述了国外的直升机气动理论与方法研究、基于气动理论和方法的应用基础研究、直升机气动试验技术的研究现状。
关键词：空气动力学；直升机Abstract：Aerodynamics of helicopter is a helicopter technological research and model development of basic disciplines and advanced subject. This paper summarizes the foreign helicopters gas dynamic theory and method of research, based on the aerodynamic theory and methods of applied basic research, helicopter aerodynamic test technology research status.Key word：Air dynamics; helicopter1 前言飞行器的设计和研制必须以其空气动力学为主要依据，这是飞行器研制区别于其它武器平台的典型特征。
直升机以旋翼作为主要的升力面、推力面和操纵面，这种独特的构型和旋翼驱动方式，更使其气动特征具有复杂的非定常特征，其气动分析和设计技术固定翼飞行器更具挑战性。
直升机气动研究是指认识直升机与空气之间作用规律、解释直升机飞行原理、获取提升直升机飞行能力和效率的新知识、新原理、新方法的研究活动，其主要任务是获得直升机的空气动力学特性[1]。
由于直升机气动特征性直接决定了型号飞行性能、振动特性、噪声水平，且是结构设计、寿命评估等的直接依据，因此直升机气动研究是直升机技术研究的重要方面，更是型号研制的基础。
尤其是要实现舒适、安全、便利、快捷的直升机型号研制目标，直升机空气动力学将体现其核心推动作用。
2 内容和范围直升机空气动力学专业发展涵盖的内容和范围主要有直升机气动理论与方法的研究、基于气动原理的应用基础研究以及气动特性试验研究三大内容。
直升机气动理论与方法的研究重点关注旋翼与周围空气相互作用现象及机理的分析模型和方法，通过对气动理论和方法的研究，实现对直升机及其流场的深入了解，以准确地计算其空气动力学特性。
气动应用研究是指基于气动理论和方法，以直升机研制为目标所展开的应用基础研究，涵盖气动特性、气动弹性、气动噪声、结冰模拟、流动控制等应用领域，还包括气动原理结合飞行原理的直升机飞行力学研究。
气动应用研究通过开发先进的直升机设计和分析工具，为型号研制提供设计依据，获取目标弹性最优的气动外形，提炼新的先进飞行器设计思路和概念，以研制符合使用需求的先进直升机。
直升机气动特性试验包括针对直升机相关的验证试验、针对直升机部件或全机气动特性分析、校核及验证试验，以及针对直升机气动试验技术本身的技术基础研究和应用研究。
3 国内外发展现状国外在直升机空气动力学领域开展了大量的研究工作，并在某些技术领域取得了突破性进展，主要表现在以下三个方面3.1 直升机气动理论与方法直升机空气动力学的关键和基础是旋翼空气动力学，对于旋翼气动理论和方法的研究工作，在当前及未来很长一段时间内将主要集中在自由尾迹方法和旋翼CFD方法的研究上。
在旋翼自由尾迹研究方面，目前国外构建了以松弛尾迹求解准定常气动特性和时间推进方法分析非定常气动特性的两大计算体系，并逐步引入桨叶弹性影响分析旋翼的气动弹性响应特性[2]。
在旋翼CFD研究方面，由于直升机旋翼流场远比固定翼的复杂，旋翼CFD的发展比固定翼CFD的发展缓慢，国外对旋翼CFD方法的研究经历了从简单到复杂的四个阶段，即小扰动位势方程[3]、全位势方程[4]、Euler方程[5]和Navier-Stokes方程[6]阶段，但旋翼CFD 方法的研究离工程实用阶段还有较长的路要走。
3.2 基于气动理论和方法的应用基础研究由于直升机尤其是旋翼气动理论的发展，愈来愈细致的旋翼气动模型得以发展，并融合直升机各个子模型编制成直升机综合分析软件进行各种理论分析，比如：2GCHAS、CAMRAD系列\FLIGHTLAB、UMARC、HOST等。
基于先进的气动分析方法和工具，开展了大量的应用研究，取得了一系列成果，以旋翼气动设计、结冰模拟、噪声控制、流动控制及飞行力学等方面为例，说明当前直升机气动应用基础研究方面的现状。
直升机旋翼的气动性能取决于翼型和桨叶气动外形。
法国在20世纪70年代研究发展了OA2和OA3翼型系列，之后又继续研究发展了OA4、OA5翼型系列，OA4比OA3的最大升力有明显提高，OA5则扩展了上翼面层流范围，在最大升力稍有降低的情况下阻力系数比OA3减少了18%，比OA4减少了20%。
同时，俄国、美国、德国和英国等也大量开展了新的旋翼翼型研究，并应用于各自的直升机型号。
在桨叶气动外形设计方面，桨尖形状对旋翼气动特性的影响研究已成为直升机空气动力学研究的热点，EC-135、AH-64和S-92等一系列先进直升机已采用了后掠、后掠尖削或后掠下反桨尖，新型桨尖在直升机上的应用已经成为发展趋势[7]。
当前，美国、法国等先进国家正在着手将旋翼气动性能与噪声结合起来，采用优化方法进行桨叶气动外形设计，并且已取得较大进展。
在国外，随着民用直升机的普及，直升机噪声问题越来越受到人们的重视，对降噪有十分迫切的需求，并着手对直升机的噪声问题[8]进行了广泛的研究。
列如：美国NASA对直升机的降噪措施进行了较为详细的研究，也提出了一些新型的降噪措施，列如：调整旋翼桨叶间隔和X力控制方案。
在结冰模拟和分析方面，国外针对固定翼的研究开展较多，在针对固定翼结冰表面的周围流场计算、过冷水滴的运动的取值模拟、结冰过程的仿真分析等研究都取得了很大进展，但是对于复杂的旋翼结冰数值模拟研究开展的并不多，仍处于发展阶段。
在流动控制[9]研究方面，还处于探索阶段，主要集中在二维翼型的研究，极少有三维旋翼流动控制方面的研究成果公开发表。
桨叶前缘附近法向吹/吸气、零质量射流等一系列流动控制技术已开展研究，表明流动主动控制在直升机旋翼流动控制方面具有很大的发展潜力。
直升机飞行力学研究核心是代表直升机运动特性的飞行力学数学仿真模型。
近年来，国外大部分新发展的飞行动力学模型开始采用弹性桨叶模型，并已尝试将自由尾迹分析作为旋翼入流模型引入飞行动力学建模，但由于数值稳定性及计算量较大等问题，还未能用于实时飞行仿真研究。
由于直升机飞行力学研究太多用经典的气动模型，国外对飞行力学的研究相对成熟，但在一些瞬态响应的预测方面与实际的飞行验证还有一定差距。
同事，国外从20世纪70年代末期开始，对系统辨识出直升机的气动导数和操纵导数，从而得到基于飞行试验数据分析结果的飞行动力学模型，目前这一技能已成为新机研制和改型设计中的重要工具。
随着直升机应用领域的拓宽和技术的发展，直升机的设计和评价指标，也从主要着眼于好的飞行性能和可靠的强度。
扩展到舒适性、可靠性任务效能，最新的航空设计标准把飞行品质作为主要设计指标之一。
3.3 直升机气动试验研究在直升机气动试验方面，国外经过多年的发展，已具备了较为成熟的试验技术和手段[10]。
在翼型气动特性试验方面，能够准确测量翼型的静态和动态气动特性，包括分离、转捩位置、附面层形式等参数的测量技术较为成熟。
在孤立旋翼气动特性试验方面，国外对旋翼性能、载荷、桨叶表面压力分布、流场、噪声等开展了系列的试验研究，且具备了开展边界状态的非常定气动特性试验能力，已建立了较完善的数据库。
试验手段方面微型动态压力传感器、压敏漆PSP技术、LDV和PⅣ应用技术，噪声测量均比较成熟和完善，具备了较好的试验结果处理技术。
公开发表了大量机身测力测压、旋翼机身干扰、进气道气动特性方面的试验结果，还开展了相应的气动机理试验，如翼型流动机理、旋翼流动机理、气动噪声机理等。
积极从事气动探索和创新试验，开展新气动布局、新气动构型试验，如旋转旋翼、新桨叶平面形状、新型桨尖等。
5 结束语直升机气动新概念、新理论、新方法、新技术的突破和发展，直接推动着直升机的发展及更新换代。
参考文献[1]王适存，徐国华。
直升机旋翼空气动力学的发展。
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