题目：共轴双旋翼气动设计研究

小型无人直升机由于其在军事和民用方面具有的广泛用途，近年来逐渐成为研究的热点，而其中小型共轴式无人直升机以其两副旋翼共轴反转、无须尾桨、悬停效率高、结构紧凑，尺寸小等特点被国内外较多的采用。目前国内外的共轴式直升机上下旋翼大多采用相同几何参数的桨叶，然而上下旋翼间的气动干扰导致上下旋翼在悬停时处于不同的入流环境和不同操纵状况中，因此对上下旋翼不同设计参数对旋翼悬停性能的影响研究，有利于进一步了解共轴双旋翼悬停气动特性，对旋翼的优化设计具有理论指导意义。 本文首先探讨了自由尾迹算法。解决了实际编程计算过程中尾迹发散、尾迹形状振荡等问题。并吸收了许多现有研究成果，对算法进行了必要的简化与改进，提高了计算速度。计算结果表明，在提高计算速度的同时，计算精度未受到明显影响。 在此基础上，本文建立了共轴式直升机气动计算程序。通过算例和试验数据对比，验证了程序的准确性。本文基于实验室研发的一款共轴无人直升机的原型机及相类似的共轴直升机的统计数据建立了一副共轴式基准旋翼，利用自由尾迹分析程序分析了基准旋翼在不同翼型和不同扭度下的悬停特性。 其次在基准旋翼基础上，分别对上下旋翼不同间距、上下旋翼不同桨盘半径和上下旋翼不同线性负扭度对共轴双旋翼悬停性能的影响进行了研究分析。