時間：2018-07-20 21:16來源：中國直升機(jī) 作者：中國直升機(jī)網(wǎng)
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 圖——前飛的直升機(jī)
前言
相比于直升機(jī)的懸停狀態(tài)，對前飛狀態(tài)下的旋翼槳葉而言，兩者最顯著的差異就是——前飛狀態(tài)下，隨著旋翼一圈圈地旋轉(zhuǎn)，槳葉微段地相對來流速度由旋轉(zhuǎn)速度和來流速度疊加而成，因而槳葉在不同徑向及不同方位角站位上，其速度都不相同，且隨著旋翼的周期性旋轉(zhuǎn)往復(fù)循環(huán)變化。下圖顯示的是一副逆時針旋轉(zhuǎn)的旋翼來流示意圖，圖中，F(xiàn)orward Speed 為直升機(jī)前飛來流速度，Tip Speed為旋翼槳尖速度，前行側(cè) Advancing Side 位于右側(cè)，后行側(cè) Retreating Side 位于左側(cè)，圖中間的小圓圈內(nèi)，由于前飛來流速度從槳葉幾何后緣吹向前緣，而由于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的空氣流動從前緣吹向后緣，兩者疊加之后，前飛來流速度占優(yōu)，導(dǎo)致槳葉經(jīng)過該圓圈時，總氣流從槳葉幾何后緣吹向前緣，因而這個小圓圈所占的區(qū)域被稱為反流區(qū) Reverse Flow Region，顯然，由于直升機(jī)旋翼轉(zhuǎn)速是不變的，隨著前飛速度的增加，反流區(qū)將逐漸增大，假如前飛速度達(dá)到槳尖速度（前進(jìn)比——來流速度于槳尖速度的比值——μ=1），幾乎整個后行側(cè)都將處于反流區(qū)內(nèi)，這就是高速型旋翼機(jī)面臨的高前進(jìn)比狀況，當(dāng)然這暫且不在本文討論范圍之內(nèi)，所以暫時略過不談。
 圖——直升機(jī)前飛過程中槳盤氣流速度分布
速度分布
上文提到的前進(jìn)比可以說是直升機(jī)前飛速度分布分析中最為重要的一個參數(shù)，其符號一般為μ（音：Miu），
前進(jìn)比 = 前飛速度/旋翼槳尖速度
顯然，在懸停狀態(tài)下，前進(jìn)比為零，而對于現(xiàn)代大多數(shù)直升機(jī)而言，其極速飛行狀態(tài)下，前進(jìn)比的數(shù)值可以達(dá)到0.45。上面那張圖中，直升機(jī)前飛對應(yīng)的前進(jìn)比大約為0.3，這也是典型的巡航狀態(tài)前進(jìn)比（參考巡航速度為200~270千米時，具體巡航前進(jìn)比數(shù)值還是要取決于旋翼槳尖速度，正常情況下一般不會超過0.4）。
在前飛狀態(tài)下，旋翼”頭部“和”尾部“（對應(yīng)180°和0°方位角）的槳葉速度分布與懸停狀態(tài)一致（不考慮偏流——沿著槳葉半徑方向的氣流——的情況下；對于常規(guī)直升機(jī)，偏流效應(yīng)不顯著，往往不考慮），但是后行側(cè)槳尖氣流速度比懸停要低30%，前行側(cè)槳尖氣流速度則要比懸停告30%（對應(yīng)方位角270°和90°）。
 圖——現(xiàn)代CFD方法模擬反流區(qū)特性
關(guān)于反流區(qū)還有一點值得注意的是，在低速飛行情況下，反流區(qū)往往只附著在槳轂周圍，再加上槳葉根切，反流區(qū)對旋翼幾乎沒影響，但是當(dāng)直升機(jī)極速飛行時——如上文所言，達(dá)到0.45前進(jìn)比時——反流區(qū)直徑將擴(kuò)大為旋翼半徑的45%左右，這時候，反流區(qū)對旋翼的影響就不得無視了。
槳葉揮舞
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