一种用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统及方法技术方案

技术编号:24202040 阅读:62 留言:0更新日期:2020-05-20 13:08
本发明专利技术公开了一种用于旋翼载荷精确测量的天平系统及方法,该天平系统包括旋翼天平和扭矩天平。旋翼天平具有浮动端和固定端,以及设于二者之间的测量装置,可用于测量旋翼系统的六个分量载荷。扭矩天平包括外环和内环两个环体,外环包括若干呈环形阵列排布而围成镂空环形结构的环阵单体,及连接相邻两个环阵单体的第一测量元件,第一测量元件可有效捕捉旋翼轴的微轴向力;内环通过第二测量元件与环阵单体连接,第二测量元件可用于测量旋翼轴的扭矩。通过将所述旋翼天平和扭矩天平所测得的同类分量载荷进行矢量叠加,可获得更精确的分量载荷测量结果。

A balance system and method for accurate measurement of rotor aerodynamic load

【技术实现步骤摘要】
一种用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统及方法
本专利技术涉及航空测力试验测量
,尤其涉及一种用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统及方法。
技术介绍
由于直升机空气动力特性要比固定翼飞机复杂的多,尤其是作为主要升力面的旋翼气动载荷具有明显且复杂的周期变化特性,并且与机身、尾桨等部件存在着十分复杂的气动干扰,严重影响了直升机的稳定性、操纵性以及振动特性等主要性能,因此旋翼气动问题一直是直升机空气动力学研究的重要内容。直升机旋翼试验技术是研究旋翼气动问题的核心技术之一。其中,旋翼模型载荷的精确测量可以为测试与评估直升机旋翼的气动性能提供有效的验证基础。传统的测量方法为在旋翼系统与动力系统之间安装旋翼天平与扭矩天平,各自单独实现对旋翼气动载荷及旋翼轴扭矩的测量,获得的试验数据精度有限。为进一步提高旋翼风洞试验的精准度,需要仔细分析试验中测试系统测量原理及影响因素,采用新技术、新方法提高测量设备的精细化程度。一方面,旋翼天平在获得气动载荷各分量的同时也传递了部分旋翼轴轴承的摩擦力矩(也称为旋翼系统的偏航力矩),扭矩天平在测试过程中无法直接获取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统,其特征在于:/n包括设于旋翼系统与试验台之间的旋翼天平,以及设于旋翼轴与传动轴之间的扭矩天平;/n所述旋翼天平具有浮动端和固定端,以及设于二者之间的测量装置,所述测量装置至少用于测量旋翼系统的偏航力矩M

【技术特征摘要】
1.一种用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统,其特征在于:
包括设于旋翼系统与试验台之间的旋翼天平,以及设于旋翼轴与传动轴之间的扭矩天平;
所述旋翼天平具有浮动端和固定端,以及设于二者之间的测量装置,所述测量装置至少用于测量旋翼系统的偏航力矩My和拉力Fy;
所述扭矩天平包括外环和内环两个环体,所述外环包括若干呈环形阵列排布而围成镂空环形结构的环阵单体,及连接相邻两个环阵单体的第一测量元件,所述第一测量元件用于测量旋翼轴的微轴向力Fy';所述内环通过第二测量元件与所述环阵单体连接,所述第二测量元件用于测量旋翼轴的扭矩Mk。


2.根据权利要求1所述的用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统,其特征在于:所述浮动端与旋翼系统连接,所述固定端与试验台连接;旋翼轴贯穿于所述浮动端并与所述内环连接,传动轴贯穿于所述固定端与所述外环连接。


3.根据权利要求1或2所述的用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统,其特征在于:所述测量装置包括第三测量元件和第四测量元件,所述第三测量元件至少用于测量旋翼系统的拉力Fy,所述第四测量元件至少用于测量旋翼系统的偏航力矩My。


4.根据权利要求3所述的用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统,其特征在于:所述测量装置包括第三测量元件、第四测量元件和第五测量元件;所述第三测量元件为垂向测量元件,用于测量旋翼系统的拉力Fy、滚转力矩Mx和俯仰力矩Mz;所述第四测量元件为横向测量元件,用于测量旋翼系统的侧向力Fz和偏航力矩My;所述第五测量元件为纵向测量元件,用于测量旋翼系统的阻力Fx。


5.根据权利要求4所述的用于旋翼气动载荷精确测量的天平系统,其特征在于:所述第三测量元件设有四组,相对于旋翼天平的垂向中心轴对称分布;所述第四测量元件设有两组,相对于旋翼天平的横向中心轴对称分布;所述第五测量元件设有一组,沿旋翼天平的纵向中心轴设于...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄明其徐栋霞唐敏王畅杨仕鹏柳庆林
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
类型:发明
国别省市:四川;51

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