Projekt aerodynamiczny studialnego wirnika nosnego śmigłowca w oparciu o nowoczesne profile śmigłowcowe

W artykule omówiono rezultaty prac badawczo-projektowych dotyczących aerodynamicznego projektu studialnego wirnika nośnego. Punkt wyjścia stanowiła rodzina nowoczesnych profili śmigłowcowych opracowanych w Zakładzie Aerodynamiki zaś celem pracy było zaprojektowanie wirnika tak, aby dzięki zastosowaniu nowej generacji profili łopat uzyskane polepszenie jego własności aerodynamicznych. Proces numerycznego projektowania wirnika nośnego przeprowadzono wykorzystując szereg programów z zakresu obliczeniowej mechaniki płynów oraz programów wspomagających projektowanie i optymalizację konstrukcji. Przyjęte aerodynamiczne kryteria projektowania i optymalizacji wirnika dotyczyły minimalizacji mocy niezbędnej do napędu wirnika a także eliminacji w opływie łopat wirnika potencjalnych źródeł hałasu oraz oderwania przepływu mogących prowadzić do buffetingu łopat. Dla finalnej wersji zaprojektowanego studialnego wirnika nośnego przeprowadzono szereg symulacji opływu w wybranych stanach lotu śmigłowca. Uzyskane wyniki potwierdzily spełnienie przyjętych kryteriów projektowania. Ostateczna ocena własności zaprojektowanego wirnika zrealizowana będzie w oparciu o wyniki planowanych badań eksperymentalnych.

Research results, concerning the study of aerodynamic design of helicopter main rotor, have been presented. The main goal was to obtain improved aerodynamic properties of the rotor. To achieve this, advanced helicopter airfoil family has been developed. The design process was performed basing on computational technique, using several CFD and CAD codes. Assumed aerodynamic objectives concerned a minimisation of power required to drive the rotor and elimination of potential noise and buffet sources like shock waves or deep stall. Detailed CFD analysis of aerodynamic properties has been performed for final version of the rotor. Computational results confirmed that the designed rotor fulfils most of assumed design criteria. Aerodynamic properties of the rotor will be definitely evaluated on the base of planned wind tunnel tests, where a main rotor model with new designed blades will be investigated.