Aktif Firar Kenarı Flabının Rotor Palaları Üzerindeki Aerodinamik vePerformans Etkileri
Bu çalışmada, üzerinde firar kenarı flabı bulunan helikopter rotor palleri aerodinamik ve performans özellikleri, askıda kalma uçuşu için analiz edilmiştir. Firar kenarı flaplarının flap veteri, flap açıklığı, flapların radyal doğrultudaki konumları ve oturma açuları performans ve aerodinamik özellikler açısından incelenmiştir. Rotor aerodinamilk ve performansı için yapılan ön hesaplar BO105 helikopterinin özellikleri ullanılarak yapılmıştır. Ardından rotor palası üzerindeki aerodinamik ve performans verilerini hesaplamak için Pala Elemanı Momentum Teorisi kullanılarak ve uç kayıpları hesaba katılarak bir kod geliştirilmiştir. Bu kodun içerisinde kullanılacak olan iki boyutlu kanat kesidi özelliklerini bulmak için ise Xfoil programından yararlanılmıştır. Sonuç olarak, firar kenarı flabı için askıda kalma uçuş şartlarında bir çok parametrenin etkisi incelenmiş ve sonuçlar flap verim oranı ve verimlilik artım oranı değerleri kullanılarak çeşitli grafiklerle sunulmuştur. Sonuç olarak flap verim oranı (FA), pal taşıma katsayısının düşük olduğu durumlarda Sp, Cr, Md, δ parametrelerinin değişiminden daha çok etkilenmektedir. FA değerinin değişimi ile flap parametrelerinin her birinin değişimi ile doğru orantılıdır. Verimlilik artım oranı (FMA) ise düşük yüklemeli pallerde flapların köke yaklaştığı durumlarda artarken flapların pal ucuna doğru konumlandırıldığı durumda azalmaktadır. Bu demek oluyor ki, rotor performansı Md nin düşük ve diğer parametrelerin yüksek yolduğu durumda artmakta, rotor itkisi ise tüm flap parametrelerinin yüksek olduğu durumda artış göstermektedir.
Effects of Trailing Edge Flaps on The Aerodynamics and Performance Characteristics of Rotor Blades
In the present study, helicopter rotor blades with trailing edge flaps are studied to analyze their aerodynamic and performance characteristics for hover conditions. The effect of different characteristics of trailing edge flaps, i.e. flap cord, flap span, the radial location of the flap along the blade and flap deflection angle are inspected. Preliminary calculations are conducted using the properties of BO105 rotor. In order to examine the parameters of the rotor blade, an in-house aerodynamic code is developed by applying the Blade Element Momentum Theory formulations with tip loss effects and XFoil program is used to find 2-D airfoil characteristics. Consequently, effects of several parameters of trailing edge flap concept are demonstrated in several figures where variation of the Flap authority (FA) and the figure of merit authority (FMA) are examined. Flap authority is more affected by the change of Sp, Cr, Md, δ parameters in cases where the thrust coefficient is low. It is directly proportional to the change of each of the flap parameters with the change of the FA value. The FMA increases in low-loaded blades when the flaps approach the root, while it decreases when the flaps are positioned towards the blade tip.
___
- [1] W. Johnson, Rotorcraft Aeromechanics, Cambridge University Press, 2013, https://doi.org/10.1017/CBO9781139235655.
- [2] G. J. Leishman, Principles of Helicopter Aerodynamics, Cambridge University Press, 2006. [3] W. Johnson, Helicopter Theory, Dover Publications, 1994.
- [4] M. L. Wilbur, Morphing Wing Technologies, Butterworth-Heinemann, pp.759-797, 2017.
- [5] M. Miller, “The application of helicopter rotor blade active control systems for noise and vibration reduction and performance improvement,” Prace Instytutu Lotnictwa, 2006, vol. 184-185, no. 1-2, pp.164-180.
- [6] F. K. Straub,“Smart rotor development and wind tunnel test,” In 35th European Rotorcraft Forum, Hamburg, 2009.
- [7] C. Walz and I. Chopra, “Design and testing of a helicopter rotor model with smart trailing edge flaps,” In Adaptive Structures Forum, USA, 1994, p. 1767.
- [8] B. T. Spencer and I. Chopra, “Design and testing of a helicopter trailing edge flap with piezoelectric stack actuators,” In Proceedings of the SPIE, vol. 2717, 1996, p. 120-131 DOI: 10.1117/12.239066
- [9] N. A. Koratkar and I. Chopra, “Analysis and testing of mach-scaled rotor with trailing-edge flaps,” AIAA Journal, 2000, vol. 38, no. 7, pp 1113-1124.
- [10] K. Ravichandran, “Trailing-edge flaps for rotor performance enhancement and vibration reduction,” J Am Helicopter Soc, 2013, vol. 58, no. 2, pp 1-13.
- [11] M. Drela, “XFOIL: An analysis and design system for low Reynolds number airfoils,” In Conference on Low Reynolds Number Airfoil Aerodynamics, University of Notre Dame, 1989.
- [12] R. L. Peterson,“Full-scale hingeless rotor performance and loads,” NASA Ames Research Center, NASA-TM-110356, 1995.
- ISSN: 1304-0448
- Yayın Aralığı: Yılda 2 Sayı
- Başlangıç: 2003
- Yayıncı: Dr. Öğr. Üyesi Fatma Kutlu Gündoğdu
Sayıdaki Diğer Makaleler
Aktif Firar Kenarı Flabının Rotor Palaları Üzerindeki Aerodinamik vePerformans Etkileri
Turan PAKSOY, Engin Hasan ÇOPUR, Enes DEMİRALAY
Cansu GENÇBAY, Vedat Ziya DOĞAN
Derin Sinir Ağı ve Word2Vec Tabanlı Çok Sınıflı DokümanSınıflandırma
Ali GÜNEŞ, İlkay YELMEN, Zafer ASLAN, Metin ZONTUL
Gelişmiş Helikopter Rotor Palaları İçin Çok Disiplinli Kavramsal TasarımMetodu ve Tasarım Aracı
Hasan İBAÇOĞLU, Aytaç ARIKOĞLU
Bir Keşif Uçuş Zarfı Boyunca Bir İHA’nın Ekserji Haritalaması