失速颤振是指典型的升力系统处于失速迎角附近发生的气动弹性自激扭转振动或俯仰振动。由于飞行器的升力系统一般不用这个迎角并且基本上能防止达到这个迎角,所以这种颤振现象在飞机中一般是不会发生的。但是,在螺桨、直升机旋翼和流体机械的叶片上,有时会达到很大的迎角,失速颤振会成为一个严重的问题。这种颤振过程只能加以现象的描述,因此基本上只能依赖实验结果。
中文名称 | 失速颤振 |
英文名称 | stall flutter |
定 义 | 接近机翼失速迎角时发生的某一个或某几个自由度的颤振。 |
套用学科 | 航空科技(一级学科),飞行器结构及其设计与强度理论(二级学科) |
失速颤振特性
1、失速颤振时大多是扭转振动,而且与谐和振动很接近,其振幅为有限值;
2、各种参数影响中一部分与经典的势流颤振基本不同,特别是雷诺数具有强烈的影响;
提高失速颤振速度的措施
1、增加扭转刚度和减小质量转动惯量等
2、提高雷诺数可以使不稳定颤振区明显缩小;
3、减小展弦比一般能使颤振区缩小;
经典颤振和失速颤振的区别
1、空气动力方面的不同,经典颤振发生在势流中,流动分离和边界层效应对颤振过程无重要影响;失速颤振和流动分离和漩涡形成有直接的关係。
2、颤振形成原因不同,经典颤振是多个自由度之间耦合作用的结果,而失速颤振的发生既不取决于惯性、弹性和气动耦合,也不取决于运动和运动引起的气动力间的相位差。
举例
对于直升机旋翼来说,流动分离主要去发生在后退桨叶上,因为为了补偿来流速度的降低通常需要很大的迎角。由于这种流动分离过程是短暂而且周期性地发生的,所以完全不会发生直接的失速颤振。但是,如果周期性的流动分离与旋翼的典型固有频率相合拍,就会发生很大的振幅。