直升机是20世纪航空技术极具特色的创造之一,具有低空低速的机动飞行、在较小面积的场地进行垂直起飞和降落、空中悬停等比较突出的特点,有较强的机动性和灵活性,在人们的日常生活和现代化的战争中得到了广泛的应用。然而直升机作为高科学技术的产物有着投资周期较长、风险性高、噪声和振动等缺点,使得市场需求与生产供应不足的矛盾不断加大,所以对直升机做出了更进一步的需求,即加强直升机六性、缩短研发周期、降低制造成本、降低研制风险、使振动噪声可控等。直升机在飞行过程中尤其是加速飞行过程中,其机头部位承受较大的压力,以直升机机头做为研究对象,采用数值仿真技术模拟直升机在两相流作用下加速飞行过程并观察其飞行状态有相当的意义。本文研究了直升机在空气和水两相流的作用环境中的飞行过程,建立了直升机机头和周围流场的数值几何模型,采用多物理场耦合软件MpCCI,联合流体计算软件Fluent和结构分析软件Abaqus对直升机机头在空气和水两相流中,受到侧向来流影响的情况下,从加速飞行到匀速飞行的过程进行了流固、流固热多物理场耦合计算,结构场采用动态显示模型(流固耦合)、耦合温度位移模型(流固热耦合)进行计算,流场计算时采用的是标准k-ε湍流模型,得到了应力场、位移场、温度场、速度场等计算结果,并对直升机机头进行了对流传热分析。对比分析结果得到以下结论:基于MpCCI多物理场耦合计算平台,联合流体计算软件Fluent和结构分析软件Abaqus进行流固、流固热耦合的分析方法是有借鉴意义的;机壳内部的夹角处产生了应力集中,需要对夹角处进行圆滑处理,使交接处平缓过渡以消除尖角;直升机机头前面的横梁区域产生较大位移为4.2 mm,需要对此部分采取相应措施加以改进,减小产生的位移以防止变形断裂的产生;流固热耦合计算时温度场产生了热应力,对机头变形产生一定阻碍作用;固定的对流传热系数计算得到的耦合表面温度普遍比正常计算得到的耦合表面温度高1K,需要对对流系数的施加方法加以改变。