一种低速风洞大型运载火箭竖立风载试验方法技术

技术编号:37997531 阅读:26 留言:0更新日期:2023-06-30 10:11
本发明专利技术公开一种低速风洞大型运载火箭竖立风载试验方法,属于风洞试验领域,解决了无法准确获取大型运载火箭竖立风载荷系数的问题,通过在火箭底部内表面不同方位角处安装应变片,分别进行模型静刚度标定试验和模态试验,获取模型底部剖面的静刚度系数以及模型固有频率和阻尼比,在吹风试验中分别采集升、阻力方向处的应变响应,最终代入各参数计算得到模型定常与非定常弯矩系数。本试验方法具有工程实用性强,数据处理方法简便高效,试验结果精度高的优点,可为大型运载火箭研发提供技术支撑。支撑。支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种低速风洞大型运载火箭竖立风载试验方法


[0001]本专利技术属于风洞试验领域,具体涉及一种低速风洞大型运载火箭竖立风载试验方法。

技术介绍

[0002]大型运载火箭长度大,具有大长细比的特点,其发射前往往需要进行大量检查及导入数据等操作,因此可能长时间竖立在发射场上,受到外界环境因素的较大干扰,其中风载荷是最主要的干扰因素,成为运载器尾段结构设计时所必须的重要设计载荷。目前一般是通过理论分析和数值模拟等手段获取风载荷。从空气动力学的观点看,竖立状态下的火箭结构在风载荷的作用下会产生风激振动,属于小阻尼系统对随机输入的响应,该问题可以归结为扰流竖立物体的粘性分离流范畴,尽管对这种流动现象做了多年研究,但目前仍没有准确的气动力传递函数的近似表达式来描述风输入与火箭结构的动态载荷的关系,因此需要发展一种可以更加准确模拟并获取大型运载火箭竖立风载荷的方法。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题,本专利技术提供了一种低速风洞大型运载火箭竖立风载试验方法,解决了无法准确获取大型运载火箭竖立风载荷系数的问题。/>[0004]本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低速风洞大型运载火箭竖立风载试验方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一、布置测量传感器:在火箭模型底部内表面测量位置安装多个应变片,其安装位置沿圆周按等方位角间隔分布,并在测量位置附近按相同方位角布置备份应变片,然后按顺序对应变片进行标记并编号;步骤二、风洞在线静刚度标定:将火箭模型固定于风洞试验段转盘中心并与吊篮底座连接,在风洞侧壁外侧固定螺旋加载器,螺旋加载器的一端与拉力传感器连接,另外一端与火箭模型的箭体等值段连接,并且连接位置靠近火箭模型头部整流罩,将多个应变片与应变采集系统连接,控制转盘转动,使火箭模型方位角与螺旋加载器拉力方向一致,启动螺旋加载器对火箭模型施加拉力F,并对此方位角下的应变片进行采集得到应变值,采用如下公式计算此方位角下火箭静刚度系数K:
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(1)式中,为螺旋加载器与火箭模型连接点到应变片的垂向距离;步骤三、风洞在线模态参数识别:断开螺旋加载器与火箭模型的连接,沿应变片安装方位角锤击火箭模型头部,激励火箭模型作自由衰减振动;记录该方位角下应变片输出的响应时间历程x(t),采用基于Hilbert变换的模态参数识别方法求解模态参数,进行模态识别和分析,采用如下公式得到该火箭模型模态的固有频率f
n
和阻尼比ζ,计算公式如下:
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(2)
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(3)
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【专利技术属性】
技术研发人员:孙龙李强刘春宏焦仁山由亮吴臣
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
类型:发明
国别省市:

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