欧拉-拉格朗日方法揭示直升机桨叶外形对BVI噪声影响：前掠与下反设计潜力

本文主要探讨了桨叶气动外形对直升机桨-涡干扰噪声的影响，发表在2015年的《南京航空航天大学学报》上。作者史勇杰、苏大成和徐国华在论文中针对旋翼桨-涡干扰（Blade-vortex interaction, BVI）这一复杂航空工程问题，提出了一个基于Navier-Stokes方程与自由尾迹模型的耦合欧拉-拉格朗日数值方法。这种方法被用来精确计算干扰过程中的脉冲气动载荷，这是噪声预测的关键步骤。 研究者利用FW-H方程，这是一种基于声学类比的方法，来预测噪声产生的规律。通过以AH-1/OLS旋翼为例，他们从设计降噪的角度，系统地分析了不同桨叶外形，如后掠、前掠、尖削和下反桨尖的设计对桨-涡干扰噪声的影响。他们的研究结果显示，传统的尖削和后掠桨叶外形在减少BVI噪声方面效果有限，因为它们可能放大涡旋效应。相比之下，前掠和下反桨叶的旋翼由于其独特的气动特性，表现出更好的噪声隐身性能，这对于直升机的噪音控制具有重要意义。 关键词集中在直升机、桨-涡干扰、旋翼噪声以及耦合模拟技术上，强调了桨叶外形设计在优化噪声控制中的核心作用。该研究还获得了国家自然科学基金的资助，反映出其在学术界的重要性和实用性。论文的发表时间、作者的职称以及论文处理流程（包括收稿、修订日期等）也被提及，体现了严谨的科研工作流程。 这篇论文为直升机设计者提供了有价值的信息，指导他们在考虑飞行性能的同时，如何通过改进桨叶外形来有效降低桨-涡干扰噪声，从而提升飞行舒适度和整体性能。