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申请/专利权人：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所

摘要：本发明公开了一种适用于活塞动力无人机的巡航桨发匹配优化方法；以飞机巡航需用推力为切入点，利用推力系数和前进比，引入需用推力匹配系数CR，以消除螺旋桨转速和发动机转速的耦合特性，建立发动机转速与螺旋桨效率的对应关系；通过以单位推力油耗“SFC”最低作为设计目标，对发动机和螺旋桨匹配工作点进行选取，设置发动机不同风门对应的最优发动机转速，在满足巡航推力需求的前提下实现巡航油耗最低，使得飞机能够获得最佳的续航性能。极大地简化了发动机和螺旋桨匹配工作点的选取过程，显著提高了活塞螺旋桨动力无人机桨发匹配工作效率；还可为带螺旋桨整机风洞试验、发动机控制逻辑转速设定等提供设计依据，最终实现飞机续航性能的优化提升。

主权项：1.一种适用于活塞动力无人机的巡航桨发匹配优化方法,其特征在于，所述方法是以飞机巡航需用推力为切入点，利用推力系数和前进比，引入无量纲参数：需用推力匹配系数CR，以消除螺旋桨转速和发动机转速的耦合特性；通过对发动机和螺旋桨匹配工作点的选取，设置发动机不同风门对应的最优发动机转速，在满足巡航推力需求的前提下实现巡航油耗最低，使得飞机能够获得最佳的续航性能；所述优化方法至少包括以下实现步骤:步骤S1、将飞机巡航过程划分为若干重量区间,计算区间内平均巡航需用推力；步骤S2、引入需用推力匹配系数CR、并计算各区间内需用推力匹配系数，计算发动机转速与前进比的对应关系； 式中,T为螺旋桨推力或拉力、ρ为大气密度、D为螺旋桨直径、V为飞行速度，CT为螺旋桨气动特性中的推力系数、J为前进比；步骤S3、计算发动机转速与螺旋桨效率的对应关系；步骤S4、计算不同发动机转速下推力与单位功率油耗效率比的对应关系；步骤S5、计算各区间内平均需用推力对应的最小单位功率油耗效率比及相应发动机转速和风门；步骤S6、获取对应巡航全过程的发动机风门与转速对应关系；步骤S6中，对步骤S1中划分的若干重量区间，每一个重量区间，重复步骤S1-步骤S5，即可得到一组风门和发动机转速的对应关系；按所得风门和发动机转速的对应关系设置不同风门下的最优发动机转速，即可在满足巡航推力需求的前提下实现最低的巡航油耗，从而使得飞机能够获得最佳的续航性能。

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