一种涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法技术

本发明专利技术公开了一种涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，包括以下步骤：步骤a：开展单独螺旋桨试验；步骤b：控制供气总流量的方式和调整流量控制单元针阀位移的方式调节好吹气动量系数；步骤c：试验模型迎角和侧滑角调至零点，不吹气时采集零读数记为初读数；将吹气动量系数调节至试验状态，采集零读数记为吹风数；步骤d：螺旋桨转速升至试验转速，吹气动量系数调至试验状态，调节风速至试验风速；步骤e：按给定姿态角范围连续调节试验模型姿态角；步骤f：处理主天平数据和螺旋桨天平数据；步骤g：分析主天平数据和螺旋桨天平数据。采用本发明专利技术的一种涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，能够精确、高效、安全可靠地开展风洞试验任务。务。务。

【技术实现步骤摘要】
一种涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法


[0001]本专利技术涉及一种涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，属于风洞试验


技术介绍

[0002]涡桨飞机具有良好的经济性、安全性和环保性，在现代支线航空和通用航空领域占有重要地位。为保障运输机起降阶段飞行安全，缩短滑跑距离，必须提供足够的升力以降低飞行速度。干净机翼无法在低速状态下提供足够升力，必须在机翼上配置增加增升装置。增升装置按其工作原理可分为机械式和动力增升式两种。研究表明，采用前缘缝翼、后缘多段襟翼等机械增升装置带来结构复杂、噪声过大、油耗增加等一系列问题，并且增升效果有限。动力增升技术是利用动力装置的能量和推力矢量来达到大幅度增加飞机的升力的目的，消除了常规增升装置的局限性，从而可大幅减小机场长度要求和进场速度。根据工作原理和技术途径的不同，可以分为直接升力、滑流效应、环量控制机翼、吹气襟翼等种类，吹气襟翼又分为内吹式襟翼、外吹式襟翼和上表面吹气。
[0003]本专利技术中动力增升是指滑流效应和内吹式襟翼两种增升方式。螺旋桨对飞机的影响包括直接影响和间接影响，直接影响主本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤a：开展单独螺旋桨试验，根据给定的拉力系数和前进比，确定电机转速和桨叶角；步骤b：控制供气总流量的方式和调整流量控制单元针阀位移的方式调节好吹气动量系数，记录各个针阀的绝对位移；步骤c：试验模型迎角和侧滑角调至零点，不吹气时采集零读数记为初读数；将吹气动量系数调节至试验状态，采集零读数记为吹风数；步骤d：螺旋桨转速升至试验转速，吹气动量系数调至试验状态，然后调节风速至试验风速；步骤e：按给定姿态角范围连续调节试验模型姿态角，并同时记录天平信号、姿态角信号、压力传感器信号和温度传感器信号；步骤f：根据动力增升数据处理方法，处理主天平数据和螺旋桨天平数据；步骤g：分析主天平数据和螺旋桨天平数据，数据正常则结束试验，数据异常则检查模型后回到步骤c重新试验。2.如权利要求1所述的涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：步骤a中：固定若干桨叶角，按照定试验风速及姿态角、变螺旋桨转速的方法进行试验，试验结果与实际发动机对应的目标工作曲线比较，选定适合的桨叶角和电机转速。3.如权利要求1所述的涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：步骤a中螺旋桨试验步骤包括：a1、选定试验模拟目标曲线，根据所模拟的飞行状态计算飞机的T
c
＝f(λ)曲线；a2、根据动力相似要求分别计算所需试验风速，并选其值最小者作为试验风速；a3、校准模型螺旋桨，选择适合的桨叶角，先以某估算或按经验确定的桨叶角，并以a2步确定的风速试验，改变电机转速，用天平测定模型螺旋桨的拉力T，算得试验风速和对应转速下的拉力系数T
c
以及对应的前进比λ；由测量求得的结果绘制成T
c
＝f(λ)曲线并与实际发动机对应模拟状态的T
c
＝f(λ)曲线工作曲线比较；若曲线重合或十分接近，则该桨叶角就是我们要选定的桨叶角；若曲线不重合，则要改变桨叶角，重复上述过程，直到选出适合的桨叶角。4.如权利要求1所述的涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：所述主天平数据的处理步骤为：主天平数据处理：对主天平数据进行处理，包括吹风数
‑
初读数、天平载荷及风载弹性角计算、角度修正和空气桥影响修正；天平轴转体轴：包括第一步：坐标平移，指将天平轴系原点平移至模型体轴坐标原点处；第二步：坐标旋转，指将平移后的天平轴系以模型体轴坐标原点为中心旋转成为模型体轴；扣螺旋桨直接影响：主天平数据减去螺旋桨天平数据；化系数：把试验测得的气动载荷化为无量纲的气动系数；支架干扰修正：支架干扰修正量由支架干扰试验获得；体轴转风轴：将体轴系下数据转为风轴系下数据；洞壁干扰修正：洞壁干扰修正中的阻塞效应修正计入螺旋桨滑流产生的阻塞效应；风轴转换轴系：将风轴系下数据转换为要求轴系下数据；
结果输出：将得到的数据输出并绘制曲线。5.如权利要求4所述的涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：所述螺旋桨天平数据的处理步骤为：螺旋桨天平数据处理：对主天平数据进行处理，包括吹风数
‑
初读数、天平载荷及风载弹性角计算；天平轴转体轴：包括第一步：坐标平移，指将天平轴系原点平移至桨盘中心体轴坐标原点处；第二步：坐标旋转，指将平移后的天平轴系以桨盘中心体轴坐标原点为中心旋转成为桨盘中心体轴；化系数：把试验测得的气动载荷化为无量纲的气动系数；体轴转风轴：将体轴系下数据转为风轴系下数据；阻塞修正：螺旋桨滑流产生的阻塞效应影响进行修正；风轴转换轴系：将风轴系下数据转换为要求轴系下数据；结果输出：将得到的数据输出并绘制曲线。6.如权利要求4所述的涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：主天平数据处理包括：吹风数
‑
初读数：对应模型的姿态角，将吹风的原始数据减去无风的原始数据；天平载荷计算：将扣除初读数的数据，根据天平公式，计算试验模型的气动载荷；弹性角计算：在无实时角测量时，根据天平校准证书，对试验数据进行弹性角修正；在有实时角测量时的纵向数据，迎角数据不作弹性角修正；角度修正：对模型的名义角度进行弹性角和气流偏角的修正；空气桥影响修正：通过调节供气流量，改变空气桥压力，在各个压力、状态下测量天平读数，绘制出天平读数变化与空气桥压力的关系曲线，根据曲线拟合出空气桥影响修正公式。7.如权利要求4或5所述的涡桨运输机动力增升全模风洞试验方法，其特征在于：天平轴转体轴包括：第一步：坐标平移，指将天平轴系原点平移至模型或天平所测气动部件体轴坐标原点处，采用如下公式：Y
Tm
＝Y
T
X
Tm
＝X
T
M
ZTm
＝M
ZT
‑
Y
T
·
x0‑
X
T
·
y0Z
Tm
＝Z
T
M
YTm
＝M
YT
+Z
T
·
x0+X
T
·
z0M
XTm
＝M
XT
+Y
T
·
z0‑
Z
T
·
y0式中参数x0、y0、z0为模型体轴坐标原点在天平轴系中的坐标值；第二步：坐标旋转，指将平移后的天平轴系以模型体轴坐标原点为中心旋转成为模型体轴，采用如下公式：Y
t
＝Y
TM
·
cosγ
安
cosα
安
+X
TM
(cosβ
安
·
sinα
安
·
cosγ
安
‑
sinγ
安
·
sinβ
安
)+Z
TM
(cosγ

【专利技术属性】
技术研发人员：王万波，黄勇，吴福章，陈辅政，唐坤，潘家鑫，
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：