【技术实现步骤摘要】
一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法
[0001]本专利技术属于风洞试验
，具体涉及一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法。
技术介绍
[0002]直升机在前飞过程中，当机身迎角增加时，前飞相对气流在垂直旋翼旋转平面的分速度随之增加，从而引起桨盘后倒，产生附加抬头力矩，使机身迎角进一步增加，此时机身迎角处于静不稳定状态。为此，通常在直升机上安装有水平尾面，以改善直升机在前飞时的迎角静稳定性，进而改善直升机纵向操纵性及稳定性。
[0003]常规构型直升机一般都带有不大的水平尾面且安装角恒定，但对于重心位置比较靠后的直升机，需采用面积较大的平尾以获取良好的纵向静稳定性。然而，大面积的平尾在悬停和小速度前飞时，受旋翼下洗流影响较大，其升力系数出现突变，使机身俯仰力矩出现突增。因此，在设计时一般采用安装角可调的全动平尾，在低速前飞时可利用平尾角度的变化削弱此时平尾对直升机姿态的负面影响，从而改善直升机在低速飞行时的纵向静稳定性。
[0004]由此可见，直升机平尾是影响直升机机身纵向气动特性...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将旋翼系统（5）和机身模型安装于旋翼机身组合模型试验台；S2：对于无平尾构型的机身布局，直接执行步骤S3；对于有平尾构型的机身布局，将全动平尾部件安装于机身尾梁处的试验区域，设定平尾初始安装角为0
°
；S3：在旋翼轴倾角为零的状态下，采集零读数，并储存；S4：试验台（4）启动，将旋翼系统（5）转速升到工作转速，然后开启风洞并将风速调节到给定试验值，同时操纵旋翼系统（5）的总距、横向周期变距和纵向周期变距，使旋翼系统（5）的俯仰力矩和滚转力矩均控制在安全阈值内；S5：操纵主轴倾角到试验值，待该试验状态稳定后，通过机身天平（2）采集机身模型（1）的试验数据：机身升力系数C
fyf
、机身俯仰力矩系数C
mzf
；通过平尾天平（3）采集平尾模型（6）的试验数据：平尾升力系数C
fyh
和平尾俯仰力矩系数C
mzh
；处理并输出结果；S6：改变风速和旋翼轴倾角到下一个试验状态，重复步骤S5，完成当前平尾安装角下的所有试验点的试验；S7：对于无平尾构型的机身布局，直接执行步骤S8；对于有平尾构型的机身布局，改变平尾安装角，重复步骤S6，直到完成所有预定平尾安装角状态下的试验；S8：风洞停车，同时操纵旋翼系统（5）的总距、横向周期变距和纵向周期变距，使旋翼系统（5）的俯仰力矩和滚转力矩均控制在安全阈值内；S9：待风速降到安全阈值以下，旋翼系统（5）的转速逐渐回零，旋翼试验台停车，待风速和旋翼转速完全归零后，完成试验并开展数据分析。2.根据权利要求1所述的一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法，其特征在于，在步骤S1后，设置机身侧滑角为0
°
，试验过程中，旋翼拉力系数及状态保持一致。3.根据权利要求1所述的一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法，其特征在于，在步骤S5中，采集试验数据后对试验数据进行无量纲化处理：机身升力系数：C
fyf
=F
yf
/F0；机身俯仰力矩系数：C
mzf
=M
zf
/M0；平尾升力系数：C
fyh
=F
yh
/F0；平尾俯仰力矩系数：C
mzh
=M
zh
/M0；其中，F0=0.5ρV2S
f
；M0=F0l
f
；式中，ρ为大气密度，V为来流风速，S
f
为机身阻力面积，l
f
为机身模型（1）长度， F
yf
为机身升力、M
zf
为机身俯仰力矩、F
yh
为平尾升力、M
zh
为平尾俯仰力矩，F0机身模型参考力，M0为机身模型参考力矩。4.根据权利要求1所述的一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法，其特征在于，在步骤S7中，平尾安装角的试验值的变化范围为
‑9°
～40
°
，平尾安装角的角度变化量不少于6组。5.根据权利要求1所述的一种全动平尾直升机机身纵向气动特性试验及分析方法，其特征在于，所述机身天平（2）为六分量盒式天平，所述平尾天平（3）为内嵌式片式天平。6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄明其，徐栋霞，王畅，彭先敏，何龙，杨仕鹏，
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：
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