一种飞机整机测试降雪环境模拟装置及模拟方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及飞机整机测试技术领域，具体是涉及一种飞机整机测试降雪环境模拟装置及模拟方法；模拟装置包括安装桁架、降雪模块、供水系统、供气系统；降雪模块包括水汽处理器、凝结核悬浮器、雪花形成降落器；降雪模拟方法包括：S1：将飞机整机固定在降雪模块正下方；S2：调节气候实验室内整体温度，供水系统产生水蒸气；S3：凝结核悬浮器喷出凝结核颗粒；S4：在雪花形成降落器内形成过饱和水蒸气与凝结核的混合物，进一步形成雪花；S5：供气系统通过锥环形送风腔将雪花送出；本发明专利技术能够在气候实验室的飞机整机测试过程中提供接近自然状态的降雪效果，改善飞机整机降雪适航符合性实验测试要求的气象条件。的气象条件。的气象条件。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机整机测试降雪环境模拟装置及模拟方法


[0001]本专利技术涉及飞机整机测试
，具体是涉及一种飞机整机测试降雪环境模拟装置及模拟方法。

技术介绍

[0002]国外飞机气候环境试验一般在整机上进行，包括实验室试验、地面试验和飞行试验；我国由于此前没有可供飞机整机进行气候环境试验的实验室和试验模拟设备，因此飞机飞行前的气候环境试验只能在外场等待适合的气象条件进行，使得试验周期长，费用大；本专利技术就是配合我所即将建成的整机气候环境实验室，用于在实验室内模拟人工降雪试验环境，进行全尺寸飞机降雪试验。
[0003]以滑雪场等室内人工降雪技术来说，通常是先制冰，然后将其粉碎成细小的冰粒，用风机直接吹出形成的；其特点是雪片较大、雪质干燥、保持时间长。但这种方式并不适合大型的气候试验室降雪；因为此类室内降雪注重的是结果，即在地上形成雪，而气候实验室飞机整机测试要求的是过程，及雪花落下的过程。
[0004]而现有国内外能够用于模拟降雪进行大型飞机整机测试的气候实验室，通常采用的是通过喷水雾化技术，将水源雾化，在控制气压、温度的状态下形成冰粒，即为雪；这种降雪技术虽然可实现垂直落下的降雪效果，但是其不能够形成接近自然形态的雪花，导致降雪效果差。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：现有飞机整机降雪模拟装置产生的是细小颗粒状雪粒，真实模拟度低，不能够模拟降落接近自然形态的雪花，降雪效果差。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种飞机整机测试降雪环境模拟装置，包括设置在气候实验室内顶壁的安装桁架，均匀排列设置在所述安装桁架上的降雪模块，设置在地面上且与所述降雪模块连接的供水系统，以及与所述降雪模块连接的供气系统；所述降雪模块包括一端与供水系统连通的水汽处理器，设置在所述水汽处理器另一端的凝结核悬浮器，与所述凝结核悬浮器、供气系统连接的雪花形成降落器；所述供水系统包括储水腔、蒸发加热器、以及水蒸气连接管；所述水汽处理器包括与水蒸气连接管连接的处理腔，设置在所述处理腔内的水汽流量检测器，设置在所述处理腔与水蒸气连接管连接处的调节阀，以及设置在处理腔下端的环形口；所述凝结核悬浮器包括设置在所述环形口下端的环形安装架，垂直设置在环形安装架内侧壁上的滑动杆，水平活动设置在所述滑动杆上的电磁悬浮网，以及均匀设置在所述环形安装架侧壁的凝结核颗粒喷流器；所述电磁悬浮网包括滑动安装在滑动杆上的悬浮架，设置在所述悬浮架中部的震动网格，套设在滑动杆上且与悬浮架连接的磁体，以及设在所述滑动杆两端的电磁螺线管；
所述雪花形成降落器包括与环形安装架连通的雪花生成模块，围设在所述雪花生成模块下端且与供气系统连接的锥环形送风腔，以及设置在所述锥环形送风腔下端的出雪口。
[0007]进一步地，所述雪花生成模块包括与环形安装架连通的圆形空腔，设置在所述圆形空腔内的温度控制模块，以及设置在所述圆形空腔下端的负压管；所述负压管下端与锥环形送风腔下端齐平；温度控制模块能够对圆形空腔内的温度进行精准控制，从而使圆形空腔内的水蒸气在
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1℃以下到达饱和状态；通过过饱和水蒸气与凝结核的接触从而形成接近自然状态的雪花。
[0008]进一步地，所述出雪口与锥环形送风腔之间通过角度调节装置连接；所述角度调节装置包括连通出雪口与锥环形送风腔的橡胶管道，固定在锥环形送风腔上的连接架，以及设置在所述连接架上驱动出雪口转动的动力模块；所述连接架用于安装出雪口；通过角度调节装置的设置对出雪口出雪角度进行调节，可实现降雪角度的调整，有利于提高仿真程度。
[0009]进一步地，所述安装桁架、降雪模块之间通过升降机构连接。
[0010]更进一步地，所述升降机构包括安装降雪模块的升降板，下端连接升降板的升降索，以及与所述升降索上端连接的旋转辊轴；升降机构的设置能够实现对降雪模块高度的调节，通过增大降雪模块与飞机整机之间的距离能有效提升降雪的真实性，提高模拟降雪的仿真程度。
[0011]进一步地，所述凝结核颗粒喷流器内设置的凝结核颗粒是氯化钠，粒径为0.06~0.12μm；氯化钠作为可溶性核，一方面材料易得，无污染，另一方面成雪花效果好。
[0012]进一步地，气候实验室地面上设置有能见度检测装置；能见度检测装置可以直接对降雪过程的能见度进行检测，结合能见度调节降雪量，使能见度满足小于400m的技术要求。
[0013]进一步地，还包括与降雪模块、供水系统、供气系统连接的测控系统；测控系统对气候实验室的温度进行检测与调控；对供水系统的蒸发加热器的加热温度、时间进行控制，以及对水蒸气连接管连接处的调节阀进行电动控制；雪花生成模块内的温度与负压强度也通过测控系统调节；具体采用PLC控制器；测控系统的设置便于工作人员进行操作，实现测试目的，提高工作效率。
[0014]本专利技术还提供了一种采用上述飞机整机测试降雪环境模拟装置进行降雪环境模拟的方法，包括以下步骤：S1：飞机整机进入气候实验室并在安装桁架正下方的地坪上定位；降雪模块与飞机整机垂直距离为12~20m；S2：将气候实验室内整体温度调节至
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8~
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2℃，供水系统的蒸发加热器工作产生水蒸气，水蒸气连接管将水蒸气通入水汽处理器；S3：电磁悬浮网通电控制震动网格震动，同时凝结核颗粒喷流器向震动网格上喷出凝结核颗粒；S4：调节阀调节水蒸气流量，负压管产生负压将水蒸气引流至震动网格与凝结核颗粒混合后进入雪花生成模块；雪花生成模块再次进行温度调节使水蒸气温度达到露点，
至产生过饱和水蒸气；通过控制负压管产生的负压控制过饱和水蒸气与凝结核在雪花生成模块内接触时间；在圆形空腔内过饱和水蒸气与凝结核形成雪花；S5：供气系统通过锥环形送风腔将雪花送出。
[0015]相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的飞机整机测试降雪环境模拟装置及方法，温度、湿度可控，能够降下接近自然形态的雪花，模拟度大大提高，在气候实验室内满足飞机整机降雪适航符合性实验测试要求的气象条件；实验结果能够为飞机整机APU降雪飞行适航实验测试提供理论依据。本专利技术水汽处理器能够控制水蒸气输入量，凝结核悬浮器能够使得凝结核均匀分散在水蒸气内；雪花形成降落器则能够使混合了凝结核的水蒸气进入过饱和状态从而形成接近自然状态的雪花，有效提升飞机整机测试的可靠性。本专利技术通过多个降雪模块的排列设置可有效提升降雪的覆盖面积与降雪的均匀性，使能见度大大降低。
附图说明
[0016]图1是本专利技术降雪环境模拟方法的流程图；图2是本专利技术实施例1整体的结构示意图；图3是本专利技术实施例1降雪模块的结构示意图；图4是本专利技术实施例1环形口、环形安装架的结构示意图；图5是本专利技术实施例1滑动杆、凝结核颗粒喷流器的结构示意图；图6是本专利技术实施例1震动网格的结构示意图；图7是本专利技术实施例1雪花生成模块的结构示意图；图8是本专利技术实施例2调节机构的结构示意图；图9是本专利技术实施例3升降机构的结构示意图；其中，1
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安装桁架、2
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降雪模块、3<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机整机测试降雪环境模拟装置，其特征在于，包括设置在气候实验室内顶壁的安装桁架（1），均匀排列设置在所述安装桁架（1）上的降雪模块（2），设置在地面上且与所述降雪模块（2）连接的供水系统（3），以及与所述降雪模块（2）连接的供气系统（4）；所述降雪模块（2）包括一端与供水系统（3）连通的水汽处理器（20），设置在所述水汽处理器（20）另一端的凝结核悬浮器（21），与所述凝结核悬浮器（21）、供气系统（4）连接的雪花形成降落器（22）；所述供水系统（3）包括储水腔（30）、蒸发加热器、以及水蒸气连接管（31）；所述水汽处理器（20）包括与水蒸气连接管（31）连接的处理腔（200），设置在所述处理腔（200）内的水汽流量检测器，设置在所述处理腔（200）与水蒸气连接管（31）连接处的调节阀（201），以及设置在处理腔（200）下端的环形口（202）；所述凝结核悬浮器（21）包括设置在所述环形口（202）下端的环形安装架（210），垂直设置在环形安装架（210）内侧壁上的滑动杆（211），水平活动设置在所述滑动杆（211）上的电磁悬浮网，以及均匀设置在所述环形安装架（210）侧壁的凝结核颗粒喷流器（212）；所述电磁悬浮网包括滑动安装在滑动杆（211）上的悬浮架（213），设置在所述悬浮架（213）中部的震动网格（214），套设在滑动杆（211）上且与悬浮架（213）连接的磁体（215），以及设在所述滑动杆（211）两端的电磁螺线管（216）；所述雪花形成降落器（22）包括与环形安装架（210）连通的雪花生成模块（220），围设在所述雪花生成模块（220）下端且与供气系统（4）连接的锥环形送风腔（221），以及设置在所述锥环形送风腔（221）下端的出雪口（222）。2.根据权利要求1所述的一种飞机整机测试降雪环境模拟装置，其特征在于，所述雪花生成模块（220）包括与环形安装架（210）连通的圆形空腔（223），设置在所述圆形空腔（223）内的温度控制模块（224），以及设置在所述圆形空腔（223）下端的负压管（225）；所述负压管（225）下端与锥环形送风腔（221）下端齐平。3.根据权利要求1所述的一种飞机整机测试降雪环境模拟装置，其特征在于，所述出雪口（222）与锥环形送风腔（221）之间通过角度调节装置（23）连接；所述角度调节装置（23）包括连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬文，强宝平，吴敬涛，张亚娟，王嘉玺，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：