地面效應飛行試驗

地面效應是指飛行器在貼近地面或水面進行低空飛行時，由於地面或水面的干擾，使地面或水面與飛行器升力面之間的氣流受到壓縮，從而增大了機翼升力並同時減少阻力的一種空氣動力特性。

現有確定直升機懸停地面效應的方法是以模型旋翼試驗和直升機飛行試驗為基礎的經驗曲線與公式,但對具體的直升機而言,這些經驗曲線與公式會帶來一定的誤差,原因是不同型號的直升機氣動布局各不相同,造成旋翼下洗流對機身的垂直增重效應及機身受地面的作用效果存在差異。

基本介紹

• 中文名：地面效應飛行試驗
• 外文名：Ground effect flight test
• 兩種試驗：飛行試驗、風洞模擬試驗
• 目的：在於弄清飛行器的近地氣動特性
• 發生：貼近地面或水面進行低空飛行
• 影響：直接影響飛行性能

地面效應

地面效應是指飛行器在貼近地面或水面進行低空飛行時，由於地面或水面的干擾，使地面或水面與飛行器升力面之間的氣流受到壓縮，從而增大了機翼升力並同時減少阻力的一種空氣動力特性。就直升機而言，當直升機在貼近地面懸停或低速前飛時由於其旋翼下洗氣流由於受到地面的阻擋，相當於在旋翼下方形成了一個“氣墊”而無形中增大了旋翼拉力。因此，在相同飛行重量下，直升機在地效範圍內的需用功率小於地效外。直升機因任務需要，如執行運輸、救護、吊裝飛行時，經常需要進行近地面飛行，而地面效應的存在直接影響了直升機性能品質特性，研究其規律作用對提升直升機使用性能有著實際的意義。

由於近地面旋翼氣流的複雜性，很難通過理論分析對地面效應進行具體的描述。目前，國內外對地面效應的研究主要通過數值模擬仿真及飛行試驗來完成。根據已有的研究結果表明，隨著旋翼離地高度的增加，地效逐漸減小，當旋翼離地高度大於等於旋翼直徑時，地面效應影響可以忽略。

意義

地面效應是飛行器近地飛行、起飛著陸時必然遇到的現象。由於地面效應的存在,飛行器在近地飛行時的氣動特性與高空飛行時相比會發生很大變化,直接影響飛行性能,很多飛行事故都發生在近地飛行階段。因此,弄清飛行器的地面效應對飛行器的研製有著重要意義。研究飛行器地面效應的途徑主要有飛行試驗和風洞模擬試驗兩種,其中風洞模擬試驗是目前國內外進行地面效應研究和測量的主要手段。而在風洞模擬試驗中,必須消除地板附面層的影響,才能真實模擬飛行器的地面效應。採用活動地板裝置是消除地板附面層及其干擾的最有效方法。因此,活動地板裝置的研製成為能否得到準確的地面效應試驗數據的關鍵。

地面效應飛行試驗

地面效應試驗研究目的在於弄清飛行器的近地氣動特性。其方法主要有兩種:一是飛行試驗;二是風洞模擬試驗。風洞試驗是目前國內外進行地效研究和測量的主要手段,主要有以下幾種:(a)鏡象法;(b)固定地板,固定模型;(c)固定地板,移動模型(d)活動地板,固定模型。

地面效應試飛研究

為了獲得不同海拔高度下直升機地面效應影響參數，分別選取不同高原機場進行直升機近地面自由懸停試驗。試驗以直升機為試驗機，結合高原試飛，進行不同重量、不同高度組合時的懸停飛行試驗，機場選擇2000~4500m 等海拔高度，懸停高度選擇 0~30m 內 6 個試驗點，確保試驗條件覆蓋了有地效懸停和無地效懸停。在每個高度試驗點進行穩定懸停，得到懸停飛行試驗的數據結果，包括不同懸停狀態的直升機重量、離地高度、發動機扭矩、功率與旋翼轉速等參數。