一种直升机水面漂浮特性试验模型制造技术

本发明专利技术属于旋翼航空器水上迫降试验领域，具体涉及一种直升机水面漂浮特性试验模型，所述直升机机身模型(1)表面为高强薄壁蒙皮结构(5)，内部设置有结构加强用横向隔框(6)以及纵向加强桁条(7)，在直升机机身模型(1)内部还设置有密闭燃油箱(8)；所述起落架模拟装置(2)通过直升机机身模型(1)下腹部高强薄壁蒙皮结构(5)上预留的孔位与直升机机身模型(1)实现固结；所述缩比旋翼(4)安装于直升机机身模型(1)顶端；所述便携拆装式柔性浮囊结构(3)通过起落架模拟装置(2)上的预留孔槽与起落架固定。落架模拟装置(2)上的预留孔槽与起落架固定。落架模拟装置(2)上的预留孔槽与起落架固定。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机水面漂浮特性试验模型


[0001]本专利技术属于旋翼航空器水上迫降试验领域，具体涉及一种直升机水面漂浮特性试验模型。

技术介绍

[0002]直升机漂浮特性模型试验是当前开展直升机水上迫降性能评估和应急撤离编制的依据。在国内外适航规章中均作为首要推荐方法进行了推广使用。直升机浮囊刚度的差异性会直接影响运动响应的幅度值和运动频率，当波浪扰动较为剧烈时，还会对直升机的倾覆概率产生较大影响。与此同时，直升机在水上迫降时，油箱内部的燃油晃荡，同样会对直升机的运动姿态产生一定影响。在试验过程中，需分别基于全尺寸直升机的浮囊材料属性、囊压、燃油参数开展试验模型设计、制造。这个过程需结合不同专业，并开展大量统筹性的分析和论证工作。
[0003]目前，还未有一种全面考虑直升机漂浮特性研究需求的模型设计方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供了一种直升机水面漂浮特性试验模型。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种直升机水面漂浮特性试验模型，包括：
[0007]直升机机身模型1、起落架模拟装置2、便携拆装式柔性浮囊结构3、缩比旋翼4；
[0008]所述直升机机身模型1表面为高强薄壁蒙皮结构5，内部设置有结构加强用横向隔框6以及纵向加强桁条7，在直升机机身模型1内部还设置有密闭燃油箱8；所述高强薄壁蒙皮结构5、横向隔框6、纵向加强桁条7两两之间采用卡槽扣紧及胶合方式进行固定；所述密闭燃油箱8安装于横向隔框6预留的孔位中，并利用碳纤布胶合固定；所述起落架模拟装置2通过直升机机身模型1下腹部高强薄壁蒙皮结构5上预留的孔位与直升机机身模型1实现固结；所述缩比旋翼4安装于直升机机身模型1顶端，并通过轻质泡沫块20与高强薄壁蒙皮结构5粘接固定；所述便携拆装式柔性浮囊结构3通过起落架模拟装置2上的预留孔槽与起落架固定。
[0009]所述高强薄壁蒙皮结构5采用碳纤维布和定制胶水胶合，高强薄壁蒙皮结构5表面位置绘制有舱门、水线刻度。
[0010]所述高强薄壁蒙皮结构5在对应全尺寸直升机旋翼、起落架位置，按傅汝德相似准则换算位置坐标并预留旋翼轴边线和起落架安装孔位。
[0011]缩比旋翼4由碳管组19、轻质泡沫20组成；其中，轻质泡沫底面与预留的旋翼轴边线对齐；碳管组19由三根碳管组成；碳管组19与轻质泡沫20之间、轻质泡沫20与高强薄壁蒙皮结构5之间通过碳纤布胶合固定。
[0012]横向隔框6、纵向加强桁条7采用椴木板加工，材料表面通过水性漆作防水处理。
[0013]横向隔框6外形与直升机模型外形保持一致、中间区域基于结构设计方案切割减
重、底部两侧预留卡槽。
[0014]纵向加强桁条7在横向隔框6对应位置预留卡槽，在起落架位置预留安装孔。
[0015]横向隔框6、纵向加强桁条7通过横向隔框6下方的预留卡槽扣紧，并与相邻的高强薄壁蒙皮结构5粘合固定。
[0016]密闭燃油箱8为高强薄壁碳纤维材料，其顶面开设有活动口盖18，其他位置完全水密；所述密闭燃油箱8通过流体抽压管向活动口盖18内注入流体。
[0017]起落架模拟装置2由起落架横梁9、对接法兰10、起落架外梁11、转角法兰12组成；其中，起落架横梁9贯穿纵向加强桁条7上的安装孔并先后与纵向加强桁条7、高强薄壁蒙皮结构5胶结固定；所述起落架模拟装置2的总体积与全尺寸直升机的起落架结构总体积满足傅汝德几何相似关系；
[0018]所述对接法兰10焊接于起落架横梁9两端；所述转角法兰12焊接于起落架外梁11的最顶端；所述对接法兰10、转角法兰12上分别预留了对接螺栓孔，两者通过螺栓实现固定。
[0019]便携拆装式柔性浮囊结构3由柔性浮囊组13、U型槽14、浮囊对接软片15组成；
[0020]所述柔性浮囊组13为柔性布材料，由两组不同的浮囊构成，两组浮囊相对机身对称面左右对称，各组浮囊包含三个形状不同浮囊件16；单个浮囊件16内部设置有浮囊舱壁17；
[0021]所述U型槽14为铝合金材料，连接起落架横梁9和浮囊对接软片15。其中，U型槽14、起落架横梁9、浮囊对接软片15在连接位置均预留有对接孔，三者通过螺杆栓接；
[0022]所述浮囊对接软片15为柔性布材料，尺寸大小与U型槽14完全相同，加工时与浮囊件16同时加工并胶结固定。
[0023]本专利技术的优点是：
[0024]采用本专利技术提出的直升机水面漂浮特性试验模型，可完全满足全尺寸直升机水面漂浮特性试验所需兼顾考虑的浮囊材料、浮囊舱段分隔、油箱燃油晃荡等问题，试验过程中模型外形、旋翼位置形态的近似模拟也能真实反映直升机在漂浮过程中的旋翼触水、浮囊淹没情况。此外，模型上方设置的航向控制挂环既可实现直升机的自由漂浮运动，还能保证直升机的遭遇环境与预设条件一致。有效降低了传统试验模型所引起的极限漂浮能力预计误差。
附图说明
[0025]图1是本专利技术直升机漂浮特性试验模型示意图。
[0026]图2是本专利技术机身结构示意图。
[0027]图3是本专利技术缩比旋翼示意图。
[0028]图4是本专利技术横向隔框示意图。
[0029]图5是本专利技术顶部纵向加强桁条示意图。
[0030]图6是本专利技术底部纵向加强桁条示意图。
[0031]图7是本专利技术密闭燃油箱示意图。
[0032]图8是本专利技术起落架模拟装置示意图。
[0033]图9是本专利技术柔性浮囊组示意图。
[0034]图10是本专利技术浮囊件及气门芯、传感器结构示意图。
[0035]图11是本专利技术蒙皮铺层结构示意图。
[0036]图12是机身表面标识线示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0038]本专利技术公开了一种直升机水面漂浮特性试验模型，用于在试验水域开展指定环境条件下的漂浮特性试验，所述直升机漂浮特性试验模型外形与全尺寸直升机满足傅汝德几何相似准则，模型部件与全尺寸直升机一一对应。所述直升机漂浮特性试验模型表面为高强薄壁蒙皮结构，内部设置有横向隔框、纵向加强桁条和密闭燃油箱。所述直升机漂浮特性试验模型机身顶端有缩比旋翼、机身上方首尾两侧有航向控制挂环。所述直升机漂浮特性试验模型两侧有穿透高强薄壁蒙皮结构的起落架模拟结构，所述起落架模拟结构上方安装有便携拆装式柔性浮囊结构。本专利技术的直升机水面漂浮特性试验模型利用流体抽压管将流体注入密闭燃油箱、通过空压机向浮囊结构中充入气体，以分别实现对全尺寸直升机燃油量和柔性浮囊囊压的模拟。试验时，将调整状态的直升机放入试验水域，并给定目标波浪、风速等环境干扰，在此扰动下，直升机浮囊结构出现轻微移动和挤压变形，传感器实时记录直升机的偏航、横漂、俯仰、垂荡、横滚等参数，摄录系统实时监测直升机的横滚/倾覆状态、旋翼触水情况。克服了现有技术无法真实反映燃油箱、柔性浮囊对直升机运动特性干扰、模型试验无法真实评估直升机抗倾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直升机水面漂浮特性试验模型，其特征在于，包括：直升机机身模型(1)、起落架模拟装置(2)、便携拆装式柔性浮囊结构(3)、缩比旋翼(4)；所述直升机机身模型(1)表面为高强薄壁蒙皮结构(5)，内部设置有结构加强用横向隔框(6)以及纵向加强桁条(7)，在直升机机身模型(1)内部还设置有密闭燃油箱(8)；所述高强薄壁蒙皮结构(5)、横向隔框(6)、纵向加强桁条(7)两两之间采用卡槽扣紧及胶合方式进行固定；所述密闭燃油箱(8)安装于横向隔框(6)预留的孔位中，并利用碳纤布胶合固定；所述起落架模拟装置(2)通过直升机机身模型(1)下腹部高强薄壁蒙皮结构(5)上预留的孔位与直升机机身模型(1)实现固结；所述缩比旋翼(4)安装于直升机机身模型(1)顶端，并通过轻质泡沫块(20)与高强薄壁蒙皮结构(5)粘接固定；所述便携拆装式柔性浮囊结构(3)通过起落架模拟装置(2)上的预留孔槽与起落架固定。2.根据权利要求1所述的一种直升机水面漂浮特性试验模型，其特征在于，所述高强薄壁蒙皮结构(5)采用碳纤维布和定制胶水胶合，高强薄壁蒙皮结构(5)表面位置绘制有舱门、水线刻度。3.根据权利要求2所述的一种直升机水面漂浮特性试验模型，其特征在于，所述高强薄壁蒙皮结构(5)在对应全尺寸直升机旋翼、起落架位置，按傅汝德相似准则换算位置坐标并预留旋翼轴边线和起落架安装孔位。4.根据权利要求1所述的一种直升机水面漂浮特性试验模型，其特征在于，缩比旋翼(4)由碳管组(19)、轻质泡沫(20)组成；其中，轻质泡沫底面与预留的旋翼轴边线对齐；碳管组(19)由三根碳管组成；碳管组(19)与轻质泡沫(20)之间、轻质泡沫(20)与高强薄壁蒙皮结构(5)之间通过碳纤布胶合固定。5.根据权利要求1所述的一种直升机水面漂浮特性试验模型，其特征在于，横向隔框(6)、纵向加强桁条(7)采用椴木板加工，材料表面通过水性漆作防水处理。6.根据权利要求5所述的一种直升机水面漂浮特性试验模型，其特征在于，横向隔框(6)外形与直升机模型外形保持一致、中间区域基于结构设计方案切割减重、底部两侧预留...

【专利技术属性】
技术研发人员：江婷，李万，焦俊，魏飞，桑腾蛟，黄淼，衡涛，
申请(专利权)人：中国特种飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：