民用飞机尾旋研究不同试验方法的比较

发布时间：2021-11-01 09:16

　　飞机的失速尾旋问题是飞机设计者在研发阶段所需要关注的重点之一,截至目前,已有多种手段可以采用,譬如数值计算、风洞试验、模型自由飞试验等。针对飞机尾旋的研究通常在尾旋风洞中进行,采用的试验手段有两种:自由尾旋试验和旋转天平试验,这两种试验原理和方法不同,但都能从不同的角度反映出飞机的尾旋特性。详细阐述了两种试验方法的过程和原理,通过实例表明了两种试验的结果是相辅相成的。 

【文章来源】：民用飞机设计与研究. 2020,(01)

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

失速-偏离-尾旋飞行试验范围划分

为了满足动力学相似,自由尾旋试验模型的材料必须采用强度高而质量轻的碳纤维复合材料加工而成[3]。模型加工初期,需要首先采用机器加工的方式,加工出一套含有飞机各个外形的数个不同阴模,将碳纤维预浸料糊在阴模的飞机型面上,并采用封闭且低压的方式将预浸料紧紧地贴合在阴模型面上,然后将其置入高温烘箱中,进行表面外壳的固化。在表面外壳成型后,内部用硬度很高的泡沫材料进行填充来满足模型的强度和刚度,外壳和填充泡沫之间采用环氧树脂进行粘合,然后再次进入烘箱中进行部件整体固化。模型主体内部的主承力件,包括支撑台架、前后梁等,直接采用碳纤维板或Kevlar材料加工而成,在满足强度和刚度的前提下,碳纤维板上增加减轻孔来减轻模型的重量。飞机模型主体结构合模后,需要对模型的表面外形进行型面检测,可采用样板检测,也可采用FARO三维激光扫描的方法,前者较为简便,后者测量精度较高(0.1 mm)。模型加工完成后还需要安装测控设备,遥控舵机等试验必须的内置式仪器,遥控设备包括指令接收装置,数据传输装置,遥控舵机用来控制活动舵面,如平尾、升降舵、方向舵、副翼,如进行反尾旋伞选型试验,还要设计一套反尾旋伞射伞机构装置。待模型安装完所有仪器设备后,就需要进行试验前的最后一项准备工作:质量/惯量特性检测。检测飞机模型的质量/惯量,传统上,采用“两线吊挂法”,但此种方法受环境和人为因素的影响较大,所测量的精度不高。随着科技的进步,现已采用带有高精度传感器的设备来测量模型的质量和惯量,图2展示了采用某型赤道转动惯量测试装置测量飞机模型俯仰方向转动惯量的示意图。在完成了以上所有工作后,才能进行飞机模型的自由尾旋试验,图3～图6展示了不同型号飞机的自由尾旋试验模型。图3 苏霍伊SSJ客机自由尾旋试验模型

苏霍伊SSJ客机自由尾旋试验模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]旋转流场下的振荡动导数试验技术研究[J]. 吴金华,孙海生,沈志洪,姜裕标.  实验流体力学. 2014(04)
[2]海鸥300飞机尾旋特性风洞试验研究[J]. 杨康智,陈春鹏.  科技创新与应用. 2014(07)
[3]Φ5m立式风洞旋转天平试验装置研制[J]. 马军,姜裕标,祝明红,梁鉴,熊建军,蒋敏.  实验流体力学. 2012(02)
[4]立式风洞尾旋试验技术[J]. 李永富.  流体力学实验与测量. 1999(01)
[5]JJ-6飞机进入和改出尾旋的操纵规律的研究（二）[J]. 方振平,曹源,董朝阳.  飞行力学. 1990(02)
[6]JJ-6飞机进入和改出尾旋的操纵规律的研究（一）[J]. 方振平,封信坤,董长虹.  飞行力学. 1989(04)



本文编号：3469914