[发明专利]一种植保无人飞机抗风性能测试装备及方法

说明书

本发明公开了一种植保无人飞机抗风性能测试装备，由三组造风装备和一套测风系统组成，所述造风装备由动叶可调轴流风机、导风机构、升降平台、供电柜、变频控制柜组成，所述动叶可调轴流风机安装在升降平台上，所述导风机构安装在动叶可调轴流风机的出风口和进风口，所述动叶可调轴流风机与升降平台均由供电柜供电，所述动叶可调轴流风机由变频控制柜控制；所述测风系统由捕风网和风速仪组成。本发明是基于变频控制技术的植保无人飞机抗风性能检测系统，通过变频，调整轴流风机的转速，得到试验所需的理想风场，建立风场模型，得到满足测试需要风场区域，实现植保无人飞机抗风性能快速经济地测试。

技术领域

本发明涉及一种植保无人飞机抗风性能测试装备及方法，属于农业航空技术领域。

背景技术

无人机的抗风性能测试要求是基于飞机在不同等级风的环境中位置控制和姿态控制的思路。目前，测试方法有单边挂重物试验、风场模拟试验和风洞试验等。单边挂重物试验是在飞机的某一侧机臂挂上相应的重物进行飞行试验，模拟飞机在受到阵风干扰的情况下飞行场景。此种测试方法比较粗糙，测试结果极不准确且容易坠机。风场模拟试验是仿真手段，在飞机的航程及航线推算中引入风场数据进行试验，通过比较有风和无风两种环境下飞机位置和航线偏差，评估被测无人机的抗风性能的好坏。风场模拟试验是目前无人机抗风性能研究中一种应用较多的方法，但由于风场种类复杂，模拟风场与实际风场有很大的区别，抗风性能测试结果精度并不高。风洞试验也是其中一个非常重要的手段，虽然其测试精度高，但风洞试验设备建设成本和运行成本过高，对于植保无人飞机性能检验来讲性价比太低，不符合农业行业应用的需要；也有用风扇形成一道风幕，但风扇形成的风场不够稳定均匀，特别是在室外，易受自然风的干扰，形成乱流；也有借用自然条件大风天气进行测试的，这种受自然条件的限制，不符合常规性能试验的需求。综上所述，这些测试手段不是结果不准确，就是运行成本过高，不符合产品常规性能检验的需求。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。

发明内容

本发明是基于变频控制技术的植保无人飞机抗风性能检测系统，通过变频控制调整轴流风机的转速，得到试验所需的理想风场，建立风场模型，得到满足测试需要风场区域，实现植保无人飞机抗风性能快速经济地测试，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种植保无人飞机抗风性能测试装备，由三组造风设备、一套测风系统和起飞台组成，所述造风设备由动叶可调轴流风机、进出口导风筒、液压升降平台、供电柜、变频控制柜组成。所述动叶可调轴流风机设置在液压升降平台上；所述导风筒设置在动叶可调轴流风机的进风口与出风口处；所述动叶可调轴流风机、液压升降平台与变频控制柜均由供电柜供电；所述动叶可调轴流风机转速由变频控制柜控制；

所述测风系统由捕风网、热线式风速仪和三轴风速仪组成；所述起飞台为铝型材搭建的长方体台桌；所述液压升降平台由底座、液压油箱、液压泵、液压泵控制器、液压泵电箱、升降台支杆、液压缸、液压缸安装架、接近开关传感器、液压升降台台面等组成。

作为上述技术方案的改进，所述动叶可调轴流风机主要包括：集流器、进风口整流网、风机叶片、电机、电机支架、导风栅格、出风口整流栅格、风机底座组成。

作为上述技术方案的改进，所述集流器为喇叭状结构，且其中心与风机叶片旋转中心同轴；所述进风口整流网呈螺旋状分布于风机进口处，并通过焊接或螺栓连接固定于集流器边缘。

作为上述技术方案的改进，所述电机支架由两块相互平行的竖直放置钢板与一块水平横置钢板焊接而成，三块钢板边缘均与风机内壁焊接连接；所述电机设置于电机支架上；风机叶片与电机输出轴通过螺栓固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述导风栅格由渐缩型导风件与导风叶片组成；所述导风叶片与渐缩型导风件和风机内壁焊接连接，且在内机内壁圆周上呈均匀分布。