螺旋槳作為飛機(jī)最初始的動(dòng)力裝置,在歷史進(jìn)程中得到了長足而深入的發(fā)展。由于螺旋槳推進(jìn)具有效率高且短距起降性能好等優(yōu)點(diǎn),目前世界上仍有許多中大型運(yùn)輸機(jī)采用螺旋槳推進(jìn)裝置。隨著化石能源的日益枯竭和人們對環(huán)境污染問題的日益關(guān)注,相對于噴氣式推進(jìn)裝置,高推進(jìn)效率、低燃油消耗的螺旋槳推進(jìn)裝置受到越來越多的重視,迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。
經(jīng)過百余年的發(fā)展,航空螺旋槳槳葉材質(zhì)從木質(zhì)槳葉發(fā)展到金屬槳葉再到碳纖維復(fù)合材料,匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)功率也從最初的幾十千瓦逐漸提高到幾百千瓦甚至幾千千瓦,設(shè)計(jì)目標(biāo)從最早的追求拉力、功率等氣動(dòng)性能,到后來同時(shí)追求效率和噪聲指標(biāo),再到后來需要同時(shí)滿足多工況的高性能指標(biāo),螺旋槳的設(shè)計(jì)逐漸朝著多目標(biāo)、多學(xué)科的一體化設(shè)計(jì)發(fā)展。為適應(yīng)未來中遠(yuǎn)程渦槳運(yùn)輸機(jī)對高性能航空螺旋槳的需要,新一代螺旋槳設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究集中在大功率、高速、高效、低噪聲、輕質(zhì)等方面。
為了展現(xiàn)這一經(jīng)典研究領(lǐng)域的發(fā)展歷史和最新研究成果,《空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)》組織了“航空螺旋槳設(shè)計(jì)研究進(jìn)展”專欄。專欄主要內(nèi)容一定程度上體現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的前沿與核心問題,希望有助于廣大專家和讀者深入了解航空螺旋槳設(shè)計(jì)的最新研究進(jìn)展。
《空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)》編輯部
2023 年10月
專欄組稿專家簡介:劉沛清(1960-),北京航空航天大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師,空氣動(dòng)力學(xué)國家級(jí)精品課和一流課程負(fù)責(zé)人,北京市教學(xué)名師?,F(xiàn)任航空氣動(dòng)聲學(xué)工業(yè)和信息化部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(陸士嘉實(shí)驗(yàn)室)主任。中國空氣動(dòng)力學(xué)會(huì)第七屆理事會(huì)理事,中國力學(xué)學(xué)會(huì)第十屆流體力學(xué)專業(yè)委員會(huì)工業(yè)流體力學(xué)專業(yè)組組長,中國空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)科第六屆首席科學(xué)傳播專家,國家級(jí)航空航天實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任。擔(dān)任《空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào)》第四、五、六屆編委。近年來的主要研究方向有:現(xiàn)代高效輕質(zhì)螺旋槳設(shè)計(jì)與優(yōu)化技術(shù),現(xiàn)代飛機(jī)旋渦分離及其控制技術(shù),大型飛機(jī)起降氣動(dòng)特性、地面效應(yīng)和水上迫降等。承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目/面上項(xiàng)目、國防預(yù)研和國防基礎(chǔ)等課題項(xiàng)目。在國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表論文200 余篇,被SCI、EI 收錄100 余篇,出版著作11 部,獲得國家發(fā)明專利27 項(xiàng)。獲國家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)2 項(xiàng),北京市教學(xué)成果一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)。