Aerodynamic design of modern gyroplane main rotors

Process of aerodynamic design and optimisation of main rotors intended for modern gyroplanes has been presented. First stage of the process was focused on development of family of airfoils, designed and optimised especially towards gyroplane applications. In next stage, based on developed family of airfoils, two alternative gyroplane main rotors were designed. The main optimisation criterion was to minimise aerodynamic drag of the rotor, for assumed flight velocity and lift force generated by the rotor, balancing the weight of the gyroplane. The paper discusses the applied methodology of design and optimisation as well as presents geometric and aerodynamics properties of designed main rotors.

Przedstawiono proces aerodynamicznego projektowania i optymalizacji nowoczesnych wirników autorotacyjnych. Pierwszy etap prac dotyczył opracowanie rodziny profili lotniczych zaprojektowanych i zoptymalizowanych specjalnie pod kontem zastosowania ich na łopatach wirnika nośnego wiatrakowca. W kolejnym etapie, w oparciu o opracowaną rodzinę profili, zaprojektowano i zoptymalizowano dwa alternatywne wirniki nośne. Głównym kryterium optymalizacji było zminimalizowanie oporu aerodynamicznego wirnika, dla zakładanej prędkości lotu i siły nośnej generowanej przez wirnik, równoważącej ciężar wiatrakowca. Omówiono zastosowaną metodykę projektowania i optymalizacji konstrukcji lotniczych, jak również przedstawiono geometryczne i aerodynamiczne własności zaprojektowanych wirników nośnych.