基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法技术

本发明专利技术属于航空设计技术领域，具体涉及一种基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法，包括以下步骤：第一步：确定直升机RCS测试模型的缩比比例；第二步：根据第一步确定的缩比尺寸设计直升机RCS测试数字模型；第三步：基于3D打印技术打印直升机RCS测试模型，第四步：直升机RCS测试模型表面处理；将缩比模型设计流程化，过程简单，保证了树脂材料RCS测试缩比模型达到表面平整度、导电性要求，大大提高了树脂模型精度，减少了模型整体重量，适用于普通转台的暗室RCS测试，减少时间消耗及工序反复，能够减小由模型误差带来的试验数据误差。目前已成功应用于3型号直升机缩比模型设计。计。计。

【技术实现步骤摘要】
基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法


[0001]本专利技术属于航空设计
，具体涉及一种基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法。

技术介绍

[0002]直升机RCS设计要经历仿真、测试结果的优化迭代过程，其中在暗室进行的缩比外形RCS测试能够有效的支撑外形RCS仿真结果。
[0003]传统直升机缩比模型RCS测试通常选用木质或金属材料，尺寸、重量较大，无法在净区小的泡沫转台紧缩场试验，场地通常选用净区大于4米的暗室进行试验，采用吊挂的方式固定。其中金属模型准确度高，重量大，成本高，无法在泡沫柱上进行试验，通常采用吊挂方式，增加试验难度；木质结构重量轻，成本低，但无法保证模型的曲面精度。
[0004]因此需要设计出一种可以兼容重量，成本及表面质量的RCS测试缩比模型是提升直升机暗室RCS测试数据可靠性的关键。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的：提出了一种基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法，将缩比模型设计流程化，能够有效减少缩比模型的重量及制造误差，提高测试数据可靠性并大大降低制造成本。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法,包括以下步骤：
[0008]第一步：确定直升机RCS测试模型的缩比比例；
[0009]第二步：根据第一步确定的缩比尺寸设计直升机RCS测试数字模型；
[0010]第三步：基于3D打印技术打印直升机RCS测试模型。
[0011]第四步：直升机RCS测试模型表面处理。
[0012]优选的，还包括第五步：检查直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值。
[0013]优选的，第一步，确定直升机RCS测试模型的缩比比例，具体包括以下步骤：
[0014]步骤(1.1)假设真机长度尺寸为Am，暗室净区长度尺寸为Bm，缩比比例设置为C；且满足AC≤B；
[0015]步骤(1.2)假设真机雷达威胁频率为DGHz，暗室雷达工作频率为E～FGHz，且满足E≤D/C≤F；
[0016]根据步骤(1.1)和步骤(1.2)，缩比比例C同时满足C≤B/A，D/F≤C≤D/E。
[0017]优选的，第二步具体是，直升机RCS测试数字模型按分块设计，即分别设计直升机RCS测试数字模型的机身、尾段、短翼、起落架、桨毂、突出物，对数字模型的各部件进行修正，将上述各部件上尺寸小于目标值的缝隙抹除。
[0018]优选的，机身及尾段设计成空心结构，短翼、起落架、桨毂、突出物设计成实心结构；机身及尾段内部支撑框设计成螺母预埋结构；机身与尾段之间、短翼与机身之间设计成
通过螺栓、螺母连接；起落架、桨毂与机身之间设计成插拔式连接；突出物与机身之间设计成通过胶粘的方式连接。
[0019]优选的，第三步具体是基于3D打印技术，打印设计的机身、尾段、短翼、起落架、桨毂、突出物，最后拼装成一架整体直升机模型。
[0020]优选的，第四步：直升机RCS测试模型表面处理，即在拼装完成后的模型外表面涂覆金属漆，使模型外形表面电连续，涂覆金属漆后的模型表面无颗粒感。
[0021]优选的，在进行第四步之间，将拼装好的模型表面对接处打磨平整，安装孔及缝隙处用腻子填平，使表面光滑过度。
[0022]优选的，第五步：检查直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值，即测试直升机RCS测试模型表面上相距1cm的两点之间的电阻值，如果电阻值不高于0.5Ω，直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值满足设计要求。
[0023]本专利技术的有益效果：提出了一种基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法，将缩比模型设计流程化，过程简单，保证了树脂材料RCS测试缩比模型达到表面平整度、导电性要求，大大提高了树脂模型精度，减少了模型整体重量，适用于普通转台的暗室RCS测试，减少时间消耗及工序反复，能够减小由模型误差带来的试验数据误差。目前已成功应用于3型号直升机缩比模型设计。
附图说明
[0024]图1为本专利技术基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法的流程图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法,包括以下步骤：
[0027]第一步：确定直升机RCS测试模型的缩比比例；
[0028]具体包括以下步骤：
[0029]步骤(1.1)假设真机长度尺寸为Am，暗室净区长度尺寸为Bm，缩比比例设置为C；且满足AC≤B；
[0030]步骤(1.2)假设真机雷达威胁频率为DGHz，暗室雷达工作频率为E～FGHz，且满足E≤D/C≤F；
[0031]根据步骤(1.1)和步骤(1.2)，缩比比例C同时满足C≤B/A，D/F≤C≤D/E。
[0032]第二步：根据第一步确定的缩比尺寸设计直升机RCS测试数字模型；第二步具体是为了适应3D打印机能力，将直升机RCS测试数字模型按分块设计，即分别设计直升机RCS测试数字模型的机身、尾段、短翼、起落架、桨毂、突出物，为遵循缩比相似理论，需对数字模型的各部件进行修正，将上述各部件上尺寸小于目标值的缝隙抹除。
[0033]受微波暗室泡沫柱承重限制，为了减轻模型重量，机身及尾段设计成空心结构，短翼、起落架、桨毂、突出物设计成实心结构；机身及尾段内部支撑框设计成螺母预埋结构；机
身与尾段之间、短翼与机身之间设计成通过螺栓、螺母连接；起落架、桨毂与机身之间设计成插拔式连接；突出物与机身之间设计成通过胶粘的方式连接。
[0034]第三步：基于3D打印技术打印直升机RCS测试模型，具体是基于3D打印技术，打印设计的机身、尾段、短翼、起落架、桨毂、突出物，最后拼装成一架整体直升机模型。
[0035]第四步：直升机RCS测试模型表面处理。第四步具体是RCS测试模型需要表面整体导通，使雷达波在表面反射，因此直升机RCS测试模型表面处理，即在拼装完成后的模型外表面涂覆金属漆，使模型外形表面电连续，要求涂覆金属漆后的模型表面无颗粒感。
[0036]另外，在进行第四步之间，将拼装好的模型表面对接处打磨平整，安装孔及缝隙处用腻子填平，使表面光滑过度。
[0037]第五步：检查直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值。
[0038]检查直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值，即测试直升机RCS测试模型表面上相距1cm的两点之间的电阻值，如果电阻值不高于0.5Ω，直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值满足设计要求。
[0039]本专利技术提出的一种基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于3D打印技术的直升机RCS测试缩比模型设计方法,其特征在于，包括以下步骤：第一步：确定直升机RCS测试模型的缩比比例；第二步：根据第一步确定的缩比尺寸设计直升机RCS测试数字模型；第三步：基于3D打印技术打印直升机RCS测试模型。第四步：直升机RCS测试模型表面处理。2.根据权利要求1所述的基于3D打印材料的直升机RCS测试缩比模型设计方法,其特征在于，还包括第五步：检查直升机RCS测试模型表面导电性及电阻值。3.根据权利要求1所述的基于3D打印材料的直升机RCS测试缩比模型设计方法,其特征在于，第一步，确定直升机RCS测试模型的缩比比例，具体包括以下步骤：步骤(1.1)假设真机长度尺寸为Am，暗室净区长度尺寸为Bm，缩比比例设置为C；且满足AC≤B；步骤(1.2)假设真机雷达威胁频率为DGHz，暗室雷达工作频率为E～FGHz，且满足E≤D/C≤F；根据步骤(1.1)和步骤(1.2)，缩比比例C同时满足C≤B/A，D/F≤C≤D/E。4.根据权利要求2所述的基于3D打印材料的直升机RCS测试缩比模型设计方法,其特征在于，第二步具体是，直升机RCS测试数字模型按分块设计，即分别设计直升机RCS测试数字模型的机身、尾段、短翼、起落架、桨毂、突出物，对数字模型的各部件进行修正，将上述各部件上尺寸小于目标值的缝隙抹除。5.根据权利要求4所述的基于3D打印材料的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴凯华，顾浩涵，陈家清，陈本营，段文强，徐雅楠，
申请(专利权)人：中国直升机设计研究所，
类型：发明
国别省市：