【技术实现步骤摘要】
一种低速风洞空中加油软管-锥套动态特性试验方法
本专利技术属于低速风洞投放试验
，涉及一种低速风洞空中加油软管-锥套动态特性试验方法。
技术介绍
空中加油技术在现代战争中具有非常重要的作用，在现代空战大领域的攻防要求下，其运用能够扩大作战飞机的攻击区域，延长作战时间，大幅提升战斗机、攻击机、无人机及侦察机等关键作战能力，受到军事强国高度重视并成为重点发展方向。此外，对于民用领域，空中加油的意义有：(1)长途航线直达目的地。避免在中途机场为了加注燃油起降，使长途航线更快捷；(2)提高民航的应急能力。在紧急情况下为民航加油，增加其足够的留空等待时间。软式加油技术由于具有一对多加油能力、加油安全性高、成本低、使用灵活等优势，更适合飞行编队加油、无人机加油，在当前及未来仍然是非常重要的加受油方式。但是，由于软式加油过程中可能存在较大的大气湍流影响、加油锥套受大气扰流的影响以及受油机的头波效应，导致加油管-锥套产生复杂的动态特性，给受油机控制，甚至加\受油机飞行安全性带来重大影响，现有的试验方法采用仿真方法模拟加油锥套与...
【技术保护点】
1.一种低速风洞空中加油软管-锥套动态特性试验方法，采用的设备包括加油软管、加油锥套、加油软管支撑设备、加油软管移动设备、受油机模型、受油锥管、两台高速相机和PIV系统，其特征在于，方法如下：利用三维立体视觉原理，建立高速摄像机透视变换成像模型，对高速摄像机内外参数矩阵进行标定，建立空间点与图像点之间的映射关系；根据高速摄像机参数之间的内在约束，通过矩阵分解算法求得高速摄像机的内参数矩阵和外参数矩阵；根据高速摄像机畸变模型，标定出高速摄像机的非线性畸变参数，对原始图像进行畸变校正；试验时，在未起风之前，通过加油软管移动设备将加油软管及加油锥套移动到指定位置，并设定加油软管移...
【技术特征摘要】
1.一种低速风洞空中加油软管-锥套动态特性试验方法，采用的设备包括加油软管、加油锥套、加油软管支撑设备、加油软管移动设备、受油机模型、受油锥管、两台高速相机和PIV系统，其特征在于，方法如下：利用三维立体视觉原理，建立高速摄像机透视变换成像模型，对高速摄像机内外参数矩阵进行标定，建立空间点与图像点之间的映射关系；根据高速摄像机参数之间的内在约束，通过矩阵分解算法求得高速摄像机的内参数矩阵和外参数矩阵；根据高速摄像机畸变模型，标定出高速摄像机的非线性畸变参数，对原始图像进行畸变校正；试验时，在未起风之前，通过加油软管移动设备将加油软管及加油锥套移动到指定位置，并设定加油软管移动设备的运动速度，然后起风，在试验风速达到预定值后，加油软管移动设备运动，进而通过加油软管带动加油锥套运动，待加油锥套接近受油机模型机头时，通过加油软管支撑机构调整加油锥套的位置，使加油锥套与受油锥管对接上，此时开启高速相机进行数据采集，高速相机采集的数据根据采集录像图像点的匹配数据进行三维重构，计算出加油锥套质心点的空间坐标，得到加油锥套的质心轨迹以及加油锥套坐标系纵轴向量与水平面所成的俯仰姿态角的信息，在高速相机数据采集完毕后，再启动PIV系统，进行加油锥套和受油锥管对接过程中头波效应数据的采集，将PIV系统采集的数据进行速度场计算，并采用互相关数据处理算法对图像进行处理，最后得到加油锥套平均的速度云图、平均的速度矢量和流线图，获得加油锥套与受油锥管对接过程中的头波效应及甩鞭现象的速度云图。
2.根据权利要求1所述的一种低速风洞空中加油软管-锥套动态特性试验方法，其特征在于，加油锥套模型重量及转动惯量的参数的获得方法如下：采用动力相似模型的低风洞速投放试验，不考虑马赫数的影响，同时认为雷若数忽略不计，而保证弗劳德数Fr相等，即
式中：
Vm-加油锥套模型试验风速，
Vf-全尺寸加油锥套实物飞行速度，
lm-加油锥套模型特征长度，
lf-全尺寸加油锥套实物特征长度，
gm-加油锥套模型重力加速度，
gf-全尺寸加油锥套实物重力加速度，
K-加油锥套模型缩尺比的倒数，K＝lf/lm，
Wm-加油锥套模型重量，
Wf-全尺寸加油锥套实物特征，W＝G/g，G为重力，
Im-加油锥套模型绕质心的转动惯量，
If-...
【专利技术属性】
技术研发人员：于金革，韩超，由亮，孙龙，张冬，蒋甲利，许相辉，王昊，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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