制冷涡轮作为动力涡轮驱动的逆升压空气循环制冷系统(TTC)的核心部件,其气动性能对整机的制冷效果有重要影响。采用数值模拟结合试验方法对匹配后的制冷涡轮进行气动特性研究发现,流体的膨胀过程主要发生在喷嘴通道和叶轮通道进口段。制冷涡轮在设计工况下能很好地满足工作要求,整个流道内流动良好。同时,通过试验对数值模拟的可靠性进行验证,在不同入口条件下通入空气开展试验,通过测量试验模型进出口温度和压力,将其作为数值模拟的边界条件进行数值模拟,并对拟合试验和数值模拟的进出口温降进行分析,结果发现试验值和模拟值的发展趋势一致。

基于动量叶素理论明确了旋翼的入流分布情况,建立了适用于共轴双旋翼的气动计算模型,通过所研制的气动试验平台对共轴双旋翼的气动特性(拉力、扭矩及功耗)进行了测试,着重分析了悬停状态下旋翼转速及间距的变化对系统气动性能的影响,探索最优的气动布局。实验结果表明共轴双旋翼系统中旋翼间距的变化对总拉力的影响并不显著,但是下旋翼产生的拉力明显小于上旋翼,系统中下旋翼仅提供了43.8%~45.1%的拉力,适当增大下旋翼桨距和扭转角等参数有助于提高系统的整体性能;下旋翼的存在极大抑制上旋翼尾流的收缩,上旋翼尾流收缩的实际边界面积比理想边界增加了15%左右;当双桨间距为0.40R时,下旋翼产生的拉力最大,系统净扭矩最小,气动布局最优。