CN109506887A - 一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法 - Google Patents

Abstract

一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法，属于水动力性能试验领域。为解决水上迫降试验升力不可定、接触方式施加升力影响滑行运动真实性问题，本发明提出一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法：水动力试验高速拖车在轨道上运动时带动模型在水上运动，启动数据采集器采集试验数据，当拖车加速达到试验要求的运行速度并稳定后，电磁脱钩器和延时继电器通电，旋翼类飞机模型投入水中并开始滑行，滑块带动配重块跟随模型运动，并且延时数百毫秒后电磁铁脱离圆形铁块，拖车刹车减速直至停车，停止采集。本发明使得模拟升力可定，对模型滑行过程几乎不产生影响，实用、可行、操作简单、试验结果可靠。

Description

一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法

技术领域

本发明属于水动力性能试验领域，涉及一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法。

背景技术

通过开展民用旋翼类飞机滑行稳定性，比如着水后俯仰角、横滚角随时间历程，和着水载荷模型试验技术研究和试验研究，掌握民用旋翼类飞机模型滑行稳定性和着水载荷试验技术，研究旋翼类飞机迫降状态、风浪、浮囊、破损与水上迫降性能的关系，建立27部、29部旋翼类飞机水上迫降性能评估的可靠试验方法，为民用旋翼类飞机水上迫降适航取证提供技术支持。

在规章中规定，水上迫降的“整个着水撞击过程中，旋翼升力作用可视为通过重心。该升力不得超过设计最大重量的三分之二”，此为旋翼类飞机旋翼***存在而使水上迫降要求与固定翼飞机有所不同之处，以往进行试验时，旋翼升力使用弹簧或者是其它不脱离旋翼类飞机的接触方式来施加升力，保证了在整个着水过程中升力通过重心，且升力可根据预先估计给定，但由于采用接触的方式施加升力，对旋翼类飞机着水以后的滑行过程产生影响，致使滑行的运动不再真实。

发明内容

本发明要解决的技术问题是水上迫降试验升力不可定、接触方式施加升力影响滑行运动真实性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种操作简单、成熟可靠的旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法，通过采用直线导轨和电磁铁的组合，保证在模型着水和滑水阶段模拟升力恒定且始终保持垂直方向，并且在模型着水后，电磁铁与模型脱离，对模型滑行过程几乎不产生影响。试验时，水动力试验高速拖车在轨道上运动时带动旋翼类飞机模型在水上运动，旋翼类飞机模型的速度由水动力试验高速拖车控制，启动数据采集器采集试验数据，当拖车加速达到试验要求的运行速度并稳定后，同时给电磁脱钩器和延时继电器通电，旋翼类飞机模型投入水中并开始滑行，滑块带动配重块跟随模型运动，并且延时数百毫秒后电磁铁脱离圆形铁块，拖车刹车减速直至停车，停止采集。

一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法：

步骤1：数据采集器及模型安装：

数据采集器包括压力传感器11、加速度传感器12、惯性测量单元13和微型数据采集模块14。压力传感器固定在旋翼类飞机模型底部,用于测量模型着水时底部的受力情况；加速度传感器12、惯性测量单元13和微型数据采集模块14固定在旋翼类飞机模型上，加速度传感器用于测量模型着水时各部位的加速度，惯性测量单元用于测量模型着水时的姿态角，微型数据采集模块用于记录所有传感器的过程数据。旋翼类飞机模型1安装在水动力高速试验拖车17的下方，姿态调整装置2下端通过电磁脱钩器3与固结在旋翼类飞机模型重心位置上端的旋翼类飞机连接部件4连接，并且调节电磁脱钩器3上的螺栓保证旋翼类飞机模型1姿态不发生变化，姿态调整装置2与圆管件9通过螺栓连接并固定在横截面为方形的测桥7上，电磁铁6通过钢索与配重块8连接，钢索通过滑轮并保证电磁铁6和配重块8能够自由上下运动，电磁铁6与旋翼类飞机连接部件4吸合，延时继电器15用于控制电磁铁断电，如图1所示。

步骤2：根据试验工况，通过姿态调整装置调节模型姿态角，通过升降测桥调节旋翼类飞机模型离水高度，并通过调节配重块重量调节模拟旋翼升力大小。

步骤3：根据模型高度、拖车速度和直线导轨长度计算模型着水和滑水总时间，调节延时继电器延时时间保证模型着水后较大的安全滑行时间。

步骤4：启动水动力试验高速拖车，带动旋翼类飞机模型在水上方运动，启动数据采集器采集试验数据。

步骤5：拖车加速至试验要求的运行速度并稳定后，同时给电磁脱钩器和延时继电器通电，延时继电器开始计时，电磁脱钩器打开，模型落入水中并开始滑行，带动配重块向上滑动，同时，模型拉动滑轮上的滑块开始沿直线导轨向后滑动。

步骤6：模型滑行一段时间后，延时时间达到，延时继电器使电磁铁断电，电磁铁脱离旋翼类飞机连接部件4，模型失去配重块拉力，模拟旋翼停止转动。

步骤7：拖车刹车减速直至停车，数据采集器停止采集。

步骤8：回收试验数据，数据分析处理人员先读取、记录各压力传感器、加速度传感器和惯性测量单元的着水瞬间的峰值，对于明显不满足变化规律的试验数据应进行有效性分析，判断是否作为无效数据剔除，若是，则重复步骤3～7。

本发明使得模拟升力可定，对模型滑行过程几乎不产生影响，实用、可行、操作简单、试验结果可靠。

附图说明

图1为数据采集器及模型安装侧视图；

图2为数据采集器及模型安装正视图；

图3为姿态调整装置。

具体实施方式

步骤1：数据采集器及模型安装：

数据采集器包括压力传感器11、加速度传感器12、惯性测量单元13和微型数据采集模块14。压力传感器固定在旋翼类飞机模型底部,用于测量模型着水时底部的受力情况；加速度传感器12、惯性测量单元13和微型数据采集模块14固定在旋翼类飞机模型上，加速度传感器用于测量模型着水时各部位的加速度，惯性测量单元用于测量模型着水时的姿态角，微型数据采集模块用于记录所有传感器的过程数据。旋翼类飞机模型1安装在水动力高速试验拖车17的下方，姿态调整装置2下端通过电磁脱钩器3与固结在旋翼类飞机模型重心位置上端的旋翼类飞机连接部件4连接，并且调节电磁脱钩器3上的螺栓保证旋翼类飞机模型1姿态不发生变化，姿态调整装置2与圆管件9通过螺栓连接并固定在横截面为方形的测桥7上，电磁铁6通过钢索与配重块8连接，钢索通过滑轮并保证电磁铁6和配重块8能够自由上下运动，电磁铁6与旋翼类飞机连接部件4吸合，延时继电器15用于控制电磁铁断电，如图1所示。

步骤2：根据试验工况，通过姿态调整装置调节模型姿态角，通过升降测桥调节旋翼类飞机模型离水高度，并通过调节配重块重量调节模拟旋翼升力大小。

步骤3：根据模型高度、拖车速度和直线导轨长度计算模型着水和滑水总时间，调节延时继电器延时时间保证模型着水后较大的安全滑行时间。

步骤4：启动水动力试验高速拖车，带动旋翼类飞机模型在水上方运动，启动数据采集器采集试验数据。

步骤5：拖车加速至试验要求的运行速度并稳定后，同时给电磁脱钩器和延时继电器通电，延时继电器开始计时，电磁脱钩器打开，模型落入水中并开始滑行，带动配重块向上滑动，同时，模型拉动滑轮上的滑块开始沿直线导轨向后滑动。

步骤6：模型滑行一段时间后，延时时间达到，延时继电器使电磁铁断电，电磁铁脱离旋翼类飞机连接部件4，模型失去配重块拉力，模拟旋翼停止转动。

步骤7：拖车刹车减速直至停车，数据采集器停止采集。

步骤8：回收试验数据，数据分析处理人员先读取、记录各压力传感器、加速度传感器和惯性测量单元的着水瞬间的峰值，对于明显不满足变化规律的试验数据应进行有效性分析，判断是否作为无效数据剔除，若是，则重复步骤3～7。

试验后，可将该试验结果与重量扣除式和旋翼模拟式的试验结果进行对比，分析各个方式的优缺点，并选择最优方式的试验结果作为水上迫降性能评估的依据之一。

Claims (1)

1.一种旋翼类飞机卸载重量式升力模拟水上迫降试验方法，其特征在于：

步骤1：数据采集器及模型安装：

压力传感器固定在旋翼类飞机模型底部,用于测量模型着水时底部的受力情况；加速度传感器12、惯性测量单元13和微型数据采集模块14固定在旋翼类飞机模型上，加速度传感器用于测量模型着水时各部位的加速度，惯性测量单元用于测量模型着水时的姿态角，微型数据采集模块用于记录所有传感器的过程数据；旋翼类飞机模型1安装在水动力高速试验拖车17的下方，姿态调整装置2下端通过电磁脱钩器3与固结在旋翼类飞机模型重心位置上端的旋翼类飞机连接部件4连接，并且调节电磁脱钩器3上的螺栓保证旋翼类飞机模型1姿态不发生变化，姿态调整装置2与圆管件9通过螺栓连接并固定在横截面为方形的测桥7上，电磁铁6通过钢索与配重块8连接，钢索通过滑轮并保证电磁铁6和配重块8能够自由上下运动，电磁铁6与旋翼类飞机连接部件4吸合，延时继电器15用于控制电磁铁断电；

步骤2：根据试验工况，通过姿态调整装置调节模型姿态角，通过升降测桥调节旋翼类飞机模型离水高度，并通过调节配重块重量调节模拟旋翼升力大小；

步骤3：根据模型高度、拖车速度和直线导轨长度计算模型着水和滑水总时间，调节延时继电器延时时间保证模型着水后较大的安全滑行时间；

步骤4：启动水动力试验高速拖车，带动旋翼类飞机模型在水上方运动，启动数据采集器采集试验数据；

步骤5：拖车加速至试验要求的运行速度并稳定后，同时给电磁脱钩器和延时继电器通电，延时继电器开始计时，电磁脱钩器打开，模型落入水中并开始滑行，带动配重块向上滑动，同时，模型拉动滑轮上的滑块开始沿直线导轨向后滑动；

步骤6：模型滑行一段时间后，延时时间达到，延时继电器使电磁铁断电，电磁铁脱离旋翼类飞机连接部件4，模型失去配重块拉力，模拟旋翼停止转动；

步骤7：拖车刹车减速直至停车，数据采集器停止采集；

步骤8：回收试验数据，数据分析处理人员先读取、记录各压力传感器、加速度传感器和惯性测量单元的着水瞬间的峰值，对于明显不满足变化规律的试验数据应进行有效性分析，判断是否作为无效数据剔除，若是，则重复步骤3～7。