Askı Durumundaki Helikopter Rotor Sisteminin Aerodinamik Analizi

Abstract

Bu çalışmada askı durumundaki helikopter rotor sisteminin oluşturduğu akım alanı incelenmiş, sayısal ağ oluşturucu olarak Gridgen ve çözücü olarak ANSYS CFX 10 adlı yazılımlar kullanılmıştır. İlk olarak burulmasız, ok açısız, dikdörtgen iz düşümüne sahip, 6 açıklık oranlı ve NACA0012 profiline sahip bir rotor, daha sonra kökten uca -100 burulmalı AH-1G rotoru incelenmiştir. Hesaplamalar ilk durum için farklı uç hızlarında (Mt=0.44 ve 0.73) ve Өc= 80 kollektif açıda, ikinci durumda ise Mt=0.65 uç hızı olmak üzere değişik akış koşulları için yapılmıştır. İlk bölümde rotora dönme hareketi çoklu eksen takımı ve frozen-rotor ilişkisi ile verilmiş, ikinci rotor için ise tüm akım alanı döndürülmüştür. Tüm çözümler zamandan bağımsız daimi akış hali için yapılmıştır. Elde edilen yüzey basınç değerleri, farklı radyal istasyonlardaki deneysel verilerle karşılaştırılarak sunulmuştur.

In the present study, numerical solutions of the helicopter rotor blades in hover have been carried out. The flow field around the three dimensional helicopter rotor blades is investigated by using CFD software, ANSYS CFX 10. Two different rotor systems analysed. The first rotor system studied is Caradonna-Tung rotor which have blades with no twist or taper, aspect ratio six, with a NACA0012 airfoil section. The second one is AH-1G rotor with a -100 linear twist from root to tip. The computations are obtained for various flow conditions with different tip Mach numbers (Mt=0.44 and Mt=0.73) and a collective pitch setting (Ө0= 80) for Caradonna-Tung rotor and finally with a tip Mach number Mt=0.65 for AH-1G rotor. The Computational domains are generated by Gridgen grid generation software. In the first case, the rotation of the rotor blades are given by a multiple reference frame and a frozen-rotor relationship whereas in the second case there is a whole domain rotation. All the solutions are obtained for steady-state condition of flow. The Cp values obtained at the different radial stations and compared with the experimental results are introduced.