[发明专利]共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及其方法

说明书

本发明公开了共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及方法，平台包括参数自动调节系统、微处理器、无线通信模块和计算机系统。计算机系统给定试验参数，通过无线通信模块将参数发送到微处理器，参数值由微处理器传输给参数自动调节系统，调节系统根据预设的参数调整共轴双旋翼中上下旋翼的间距、旋翼倾角、旋翼转速以及旋翼间距后进行测试，测试结果通过微处理器进行信号转换由无线通信模块传输到计算机系统进行数据处理。所测得的数据包括力传感器的数据和驱动电机的电压、电流，计算机系统显示实时的旋翼拉力和功率，为分析倾转式旋翼的气动性能提供依据。该装置不仅保证了多变量测试的高可靠性和高效率，而且全自动化的操作提高了安全性能。

技术领域

本发明涉及小型旋翼飞行器空气动力学技术领域，特别是涉及一种共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及方法。

背景技术

倾转式旋翼相比传统平面式旋翼的气动性能有大幅的提高。倾转式旋翼的特点是：旋翼的旋转平面与机体平面存在一定的夹角，即旋翼的倾转角，定义由水平位置按逆时针方向得到的倾转角为正值，由水平位置按顺时针方向得到的倾转角为负值，则相邻的两个倾转旋翼可以定义为面-面和背-背的旋翼对。在这种倾转式旋翼中，旋翼对中的两个倾转旋翼均为共轴双旋翼，共轴双旋翼中的上下旋翼反转，产生的拉力比单旋翼大的多，然而上下旋翼重叠区域内的气动干扰较为严重，而重叠区域的大小直接由上下旋翼的间距决定。要衡量共轴倾转式旋翼的气动性能，需要对上下旋翼间距、旋翼倾角、旋翼转速、旋翼间距、力传感器的数据以及驱动电机的电压、电流等进行多次反复的测量。共轴倾转式旋翼系统的气动性能测试涉及大量的参数，而对于现如今的旋翼气动性能测试系统，仅仅能够对单旋翼或共轴双旋翼进行测试，根本无法完成对共轴倾转式旋翼气动性能的测试。不仅如此，现如今的旋翼气动性能测试系统还存在测试效率低、结构复杂、易出故障等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种共轴倾转式旋翼气动性能测试平台及方法。

该装置能够根据预设的参数来自动调节共轴双旋翼中上下旋翼的间距、旋翼倾角、旋翼转速和旋翼间距，自动采集旋翼在不同状态下力传感器的数据和驱动电机的电压、电流信息，计算机系统自动完成所采集数据的处理，得到旋翼实时的拉力和功率，为分析共轴倾转式旋翼的气动性能提供依据。该装置不仅保证了多变量测试的高可靠性和高效率，而且自动化操作提高了安全性。

本发明采用以下技术方案：一种共轴倾转式旋翼气动性能测试平台，其特征在于：包括依次连接的参数自动调节系统、微处理器、无线通信模块和计算机系统。

进一步的，所述参数自动调节系统包括底座、T型支架、旋翼、驱动电机、电动推杆、力传感器、支撑臂、舵机和直线电机；所述T型支架与底座固定连接；舵机的不动部分安装在T型支架；舵机的运动部分与直线电机的不动部分连接；直线电机的运动部分与支撑臂的一端连接，支撑臂的另一端与电动推杆固定；在支撑臂的两侧安装力传感器；驱动电机的一端与力传感器固定，另一端的转轴上安装旋翼，驱动电机通过转轴带动旋翼旋转。

所述微处理器分别与电动推杆、舵机、直线电机、驱动电机、力传感器电性连接。

在本发明一实施例中，所述无线通信模块支持双通道数据传输。

本发明还提供了一种基于上述的共轴倾转式旋翼气动性能测试平台的测试方法，其特征在于：计算机系统给定试验参数，通过无线通信模块将相关参数发送到微处理器，参数值由微处理器传输给参数自动调节系统，参数自动调节系统根据参数值进行调整并进行测试，测试结果通过微处理器进行信号转换由无线通信模块传输到计算机系统进行数据处理。