Aerodynamic and aeroacoustic investigation of scissorstail rotor configuration for a utility-class helicopter

Büyüyen helikopter endüstrisi ile birlikte helikopter gürültüsünün gündelik yaşama etkisi göz ardı edilemez hale gelmektedir. Helikopter gürültüsünün ana kaynakları ana ve kuyruk rotorudur ve bu sebeple helikopter tarafından üretilen gürültünün değerlendirmesi tasarım aşamasına dahil edilmelidir. Rotor kanatları üzerindeki çeşitli aerodinamik mekanizmaların neden olduğu basınç değişimleri, hesaplamalı akışkanlar mekaniği ile elde edilebilen, gürültünün oluşumundan sorumludur. Rotorun kendi basınç alanlarının yanı sıra, kuyruk rotorunun ana rotor arka akışında olması ve etkili durağan olmayan hava akışına marız kalması da dikkat gerektirir. Bundan dolayı, kuyruk rotoru üzerinde doğru bir değerlendirme yapmak için tam helikopter modellemesi gereklidir. Bununla birlikte, bu modelleme ve çözüm hesaplamalı akışkanlar dinamiği için maliyetlidir. Dolayısıyla, bu tezin amacı olarak tümleşik döner kanat analizi ile aeroakustik çözücü birleştirilmiş ve bu metoloji makas tipli kuyruk rotorunun incelenmesi için uygulanmıştır. İlk olarak, kapsamlı analiz yaklaşımı mevcut güç verileri ve kanat kesidi yükleri kullanarak doğrulanmıştır. Bundan sonra, önerilen basınç dağılım metodolojisi kapsamlı analizi yaklaşımını ve aeroakustik çözücüyü birleştirmek için uygulanmıştır ve bu bağlantı mevcut kesitsel yüklerini ve akustik basınçlarını kullanarak doğrulanmıştır. Rotor kanadı üstündeki basınç dağılımını bulmak için HAD analizleri ile elde edilmiş kanat kesidi basınç dağılım veritabanı kullanılmıştır. Ayrıca, geleneksel kuyruk rotorunun aerodinamik ve aeroakustik davranışı izole edilmiş ve ana rotor etkileşimli geleneksel kuyruk rotoru için değerlendirilmiştir. Son olarak, dikey mesafe ve makas açısının ana rotor etkileşimli makas tipli kuyruk rotor konfigürasyonunun aerodinamik ve aeroakustik davranışı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sonuçlar ana rotor arka akışının belirli uçuş koşullarında kuyruk rotoru üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu, ve dikey mesafe ile makas açısının salınım yükleri değiştirdiğini göstermektedir, ve bazı makas tipi kuyruk rotor konfigürasyonları geleneksel kuyruk rotoruna göre daha düşük gürültü seviyeleri sunmaktadır.