本发明专利技术公开了一种飞机测试扬雪环境模拟系统及模拟方法，涉及飞机测试技术领域，模拟系统包括进风筒以及位于进风筒末端的若干矩阵式排列的雪耙，进风筒自前而后依次设有进风段、轴流风机、圆方过渡段、整流段、静流段以及扬雪段，雪耙内部前端并排设有保温腔和储水腔，储水腔后端通过支管与电磁阀连接，电磁阀后端通过输水管与辅助结晶组件连接，输水管中部外周套设有供热腔，辅助结晶组件内部设有若干冷处理腔，辅助结晶组件与雪耙转动连接，辅助结晶组件外部套设有冷处理环。本发明专利技术通过辅助结晶组件与雪耙的相互配合以及相对转动叠加了吹风环境，形成更真实的扬雪环境，冷处理环通过内外两次冷气降温使得成雪更加容易。环通过内外两次冷气降温使得成雪更加容易。环通过内外两次冷气降温使得成雪更加容易。
【技术实现步骤摘要】
一种飞机测试扬雪环境模拟系统及模拟方法
[0001]本专利技术涉及飞机测试
，具体是涉及一种飞机测试扬雪环境模拟系统及模拟方法。
技术介绍
[0002]飞机在冬季运营的过程中常遭遇降雪天气，而扬雪是由风将雪花吹扬起来形成的，扬雪环境会引起活动翼面、发动机和APU进气系统等部位积雪/冰，影响各部位的功能和性能，脱落的积雪/冰还可能造成飞机结构损坏，影响飞行安全。基于此，适航规章提出应表明飞机在扬雪环境下具备安全运行的能力，利用自然扬雪环境进行相关验证试验是可行的方式，但是由于极度依赖自然环境，试验可控性及效率较低。因此在实验室内模拟扬雪环境进行相关试验是一种更便捷的方法，这需要一种能满足要求的扬雪环境模拟系统。
[0003]目前，常用的人工扬雪的方法有刮削法、喷雾结晶法，相似方案有：
①
人工降雪装置（申请号CN200710026839.2）。该专利技术将预制的雪置于容雪空间中，动力机构带动刮板旋转，预制雪由于重力的作用压向孔板，在刮板的刮削作用下预制雪从通雪孔中飘落而下，形成降雪。该方法需提前预制雪，受到预制雪量的限制，扬雪持续时间有限。
[0004]②
综合环境试验箱的降雪模拟系统（申请号CN202021265965.0）。该专利技术通过制冷组件将试验舱的室温降到零度以下，使喷头喷出的水雾与低温空气换热后结晶成雪花，实现模拟扬雪环境的功能。该方法往往需要较低的室温才能形成扬雪，在接近零度时难以成雪。
[0005]③
降雪模拟装置及设备（申请号CN202020938859.8）。该专利技术通过设置喷嘴和位于喷嘴方向上方的换热器，能够在喷嘴的喷射上方创造出低温环境，从而实现扬雪环境的模拟。该方法弥补了方案
②
的缺点，但是换热器和喷嘴没有防冻堵措施，一段时间后换热器喷口及喷嘴易发生冻堵。
[0006]上述方案均存在一定的缺点，且只能模拟形成扬雪环境，雪花在重力的作用下飘落，没有叠加吹风的影响，不能形成扬雪环境。
技术实现思路
[0007]针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种飞机测试扬雪环境模拟系统及模拟方法。
[0008]本专利技术的技术方案是：一种飞机测试扬雪环境模拟系统，包括进风筒以及位于所述进风筒末端的若干矩阵式排列的雪耙；所述进风筒自前而后依次设有进风段、轴流风机、圆方过渡段、整流段、静流段以及扬雪段；所述雪耙位于所述扬雪段内部，雪耙采用铝合金一体拉伸成型，雪耙截面为加长
翼型，雪耙内部前端并排设有保温腔和储水腔，所述保温腔通过外接管路向其提供循环流动热水以防止所述储水腔内部水结冰，储水腔通过外接管路供给纯水，储水腔后端通过支管与用于控制水流路通断的电磁阀连接，所述电磁阀位于雪耙内中部的安装槽内，所述安装槽通过其上部设有的盖板密封，电磁阀后端通过输水管与位于雪耙末端的辅助结晶组件连接，所述输水管中部外周套设有供热腔，所述供热腔通过外接气管向其提供加热后的压缩热空气用于防止输水管内部的水结冰，供热腔后端通过供气管与所述辅助结晶组件连接，所述供气管套设在输水管外部；所述辅助结晶组件内中部设有凹槽，所述凹槽内设有喷嘴，所述供气管的后端和所述输水管的后端通过所述喷嘴交汇，所述凹槽周围设有若干冷处理腔，所述冷处理腔通过冷气支管与位于辅助结晶组件末端的空腔连通，所述空腔末端环绕设有若干冷气喷口，所述辅助结晶组件与所述雪耙转动连接，辅助结晶组件外部对应冷处理腔所在位置处套设有冷处理环。
[0009]进一步地，所述进风段为弧形设置，进风段后方设有防护网，防止异物被吸入轴流风机中造成设备损坏。
[0010]进一步地，所述轴流风机自前而后依次设有叶片、导流片、叶片电机及整流罩，所述叶片电机带动叶片旋转，导流片及整流罩的作用是降低气流的湍流度。
[0011]进一步地，所述整流段内部安装有蜂窝器，所述静流段内部安装有阻尼网，蜂窝器将大尺度的漩涡分割成小尺度的漩涡，起到加快漩涡衰减和降低湍流度的作用，阻尼网安装在蜂窝器后方，进一步将气流稳定。
[0012]进一步地，所述辅助结晶组件与雪耙连接处设有转动环，所述转动环嵌套在雪耙内部的开槽内，转动环在所述开槽内部的一侧设有齿槽，雪耙内上部开槽内设有用于驱动转动环转动的驱动组件，雪耙内下部开槽内设有用于加强所述供热腔内部热空气流动的导流组件，通过转动环的设置能够使辅助结晶组件与雪耙连接的同时可进行转动，并通过转动辅助结晶组件改变扬雪的模式，可实现多种扬雪模式的切换。
[0013]更进一步地，所述驱动组件包括固定设置在雪耙内部的驱动电机，所述驱动电机后方的输出端设有第一伞齿轮，所述第一伞齿轮后端垂直设有与其啮合转动的第二伞齿轮，所述第二伞齿轮底部通过一组转轴与开槽内壁转动连接，第二伞齿轮后端与所述转动环的齿槽啮合转动连接，通过驱动组件驱动转动环进行转动从而使辅助结晶组件实现转动。
[0014]更进一步地，所述导流组件包括与所述转动环的齿槽啮合转动连接的第三伞齿轮，所述第三伞齿轮顶部通过一组转轴与开槽内壁转动连接，第三伞齿轮前端垂直设有与其啮合转动的双头伞齿轮，所述双头伞齿轮中部的连杆外套设有限位板，所述限位板固定设置在开槽内部，双头伞齿轮前端垂直设有与其啮合转动的第四伞齿轮，所述第四伞齿轮底部通过一组转轴与开槽内壁转动连接，第四伞齿轮顶部通过贯穿雪耙内部的转动杆与位于所述供热腔内底部的风扇连接，通过导流组件的设置能够使辅助结晶组件在转动的过程中同时带动导流组件的风扇转动，从而加强供热腔内部热空气流动，通过热空气包裹住输水管的方式防止其内部的水结冰。
[0015]进一步地，所述冷处理环内部中空，冷处理环外部一侧连接有冷气管，冷处理环内壁设有冷气出口，所述冷处理腔的进气孔与所述冷气出口相对应，位于同一列的每一组辅
助结晶组件上的冷处理环通过固定块相互固定连接，冷处理腔和所述冷气喷口均为8组，通过冷气喷口喷出的冷空气加快辅助结晶组件喷出的水雾结晶成冰。所述辅助结晶组件表面周向环绕设有若干冷气导流槽，所述冷气导流槽由进气孔一端延伸至辅助结晶组件末端，通过冷气导流槽的设置，一方面将辅助结晶组件转动时冷处理环喷出的多余冷气排出，另一方面能够使冷气流动至辅助结晶组件处起到辅助冷却结晶的作用。
[0016]本专利技术还提供了上述飞机测试扬雪环境模拟系统的模拟方法，包括以下步骤：S1：将雪耙的保温腔、储水腔与实验室的供水系统相连，将供热腔、冷气管与实验室的供气系统相连，打开供热腔的供气阀门，用热气对雪耙管路进行吹扫预热，热气温度为80℃，吹扫时间为10min；S2：吹扫完毕后依次开启轴流风机、保温腔的供水阀门和储水腔的供水阀门，待喷嘴形成稳定的水雾后打开冷气管的阀门，使冷气通过冷气出口喷出，一部分冷气由冷气喷口喷出，另一部分冷气通过冷气导流槽直接流动至辅助结晶组件末端中部，进行扬雪模拟；S3：开启驱动组件使其带动辅助结晶组件转动，同时带动导流组件加强供热腔内部热空气流动，以强化扬雪环境；S4：使用完毕后依次关闭保温腔的供水阀门、储水腔的供水阀门以及轴流风机，并保持供热腔的供气阀门开本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞机测试扬雪环境模拟系统，其特征在于，包括进风筒（1）以及位于所述进风筒（1）末端的若干矩阵式排列的雪耙（2）；所述进风筒（1）自前而后依次设有进风段（11）、轴流风机（12）、圆方过渡段（13）、整流段（14）、静流段（15）以及扬雪段（16）；所述雪耙（2）位于所述扬雪段（16）内部，雪耙（2）采用铝合金一体拉伸成型，雪耙（2）截面为加长翼型，雪耙（2）内部前端并排设有保温腔（21）和储水腔（22），所述保温腔（21）通过外接管路向其提供循环流动热水以防止所述储水腔（22）内部水结冰，储水腔（22）通过外接管路供给纯水，储水腔（22）后端通过支管（23）与用于控制水流路通断的电磁阀（24）连接，所述电磁阀（24）位于雪耙（2）内中部的安装槽（25）内，所述安装槽（25）通过其上部设有的盖板（26）密封，电磁阀（24）后端通过输水管（27）与位于雪耙（2）末端的辅助结晶组件（3）连接，所述输水管（27）中部外周套设有供热腔（28），所述供热腔（28）通过外接气管向其提供加热后的压缩热空气用于防止输水管（27）内部的水结冰，供热腔（28）后端通过供气管（29）与所述辅助结晶组件（3）连接，所述供气管（29）套设在输水管（27）外部；所述辅助结晶组件（3）内中部设有凹槽（32），所述凹槽（32）内设有喷嘴（31），所述供气管（29）的后端和所述输水管（27）的后端通过所述喷嘴（31）交汇，所述凹槽（32）周围设有若干冷处理腔（33），所述冷处理腔（33）通过冷气支管（34）与位于辅助结晶组件（3）末端的空腔（35）连通，所述空腔（35）末端环绕设有若干冷气喷口（36），所述辅助结晶组件（3）与所述雪耙（2）转动连接，辅助结晶组件（3）外部对应冷处理腔（33）所在位置处套设有冷处理环（4）。2.根据权利要求1所述的一种飞机测试扬雪环境模拟系统，其特征在于，所述进风段（11）为弧形设置，进风段（11）后方设有防护网（111）。3.根据权利要求1所述的一种飞机测试扬雪环境模拟系统，其特征在于，所述轴流风机（12）自前而后依次设有叶片（121）、导流片（122）、叶片电机（123）及整流罩（124），所述叶片电机（123）带动叶片（121）旋转。4.根据权利要求1所述的一种飞机测试扬雪环境模拟系统，其特征在于，所述整流段（14）内部安装有蜂窝器（141），所述静流段（15）内部安装有阻尼网（151）。5.根据权利要求1所述的一种飞机测试扬雪环境模拟系统，其特征在于，所述辅助结晶组件（3）与雪耙（2）连接处设有转动环（5），所述转动环（5）嵌套在雪耙（2）内部的开槽（51）内，转动环（5）在所述开槽（51）内部的一侧设有齿槽（52），雪耙（2）内上部开槽（51）内设有用于驱动转动环（5）转动的驱动组件（6），雪耙（2）内下部开槽（51）内设有用于加强所述供热腔（28）内部热空气流动的导流组件（7）。6.根据权利要求5所述的一种飞机测试扬雪环境模拟系统，其特征在于，所述驱动组件（6）...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴敬涛，王彬文，成竹，唐扬刚，任战鹏，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
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