[发明专利]一种内嵌压力传感器直升机旋翼桨叶模型及其制作工艺

说明书

本发明公开了一种内嵌压力传感器直升机旋翼桨叶模型及其制作工艺，属于直升机风洞试验技术领域；该模型包括桨叶，该桨叶内部设置有扁形通道，该桨叶的表面设置有用于装配传感器的凹槽，该凹槽与扁形通道之间开设有走线孔以连通凹槽与扁形通道，通过走线孔以便于传感器装配在凹槽内将引线通过扁形通道引出；本发明解决了在保持桨叶当地型面的前提下内嵌动态压力传感器的问题，为通过风洞试验开展直升机旋翼桨叶模型表面脉动压力测量研究提供了重要的技术支撑，在旋翼高速旋转的工况下，可高质量的完成桨叶表面的动态压力测量，能够为开展直升机旋翼噪声和振动问题研究提供可靠性较高的数据。

技术领域

本发明涉及一种内嵌压力传感器直升机旋翼桨叶模型及其制作工艺，属于直升机风洞试验技术领域。

背景技术

旋翼是直升机的关键部件，它提供直升机飞行所需的升力、推进力和操纵力。同时，旋翼又是直升机的振动和噪声源，在前飞时旋翼桨叶处于复杂的周期变化的气动环境中，从而产生周期性的非定常气动载荷，这些气动载荷是直升机振动问题的主要根源，同时，前飞时桨叶桨尖涡和后续桨叶的干扰是产生噪声的重要因素。因此，为了提高直升机的性能，减小振动、降低噪声，需要详细研究旋翼的气动载荷分布。

测量旋翼桨叶表面动态压力分布，是目前获得旋翼气动载荷分布的有效手段之一。桨叶上的压力分布测量结果可以提供桨叶各处的局部流动环境信息，而且，如果沿弦向进行足够多的压力测量，也能获得较好的局部升力和俯仰力矩系数结果。但由于直升机旋翼高速旋转，即使在相对稳定的悬停状态下，旋翼桨叶表面的压力分布也是非定常的，因此，测量桨叶上的表面动态压力需要采用特殊的技术手段。风洞试验是研究直升机旋翼的气动载荷分布的重要手段之一，开展直升机旋翼模型桨叶表面动态压力测量技术，获得旋翼桨叶的非定常压力脉动数据，对预估直升机的振动及旋翼桨涡干扰噪声有重要的意义和研究价值。

传统压力传感器测量方法具有测试准度和动态响应频率较高的优点，可为开展旋翼噪声和振动问题研究提供可靠性较高的数据，但这种方法需要在保持桨叶当地型面的前提下内嵌动态压力传感器，桨叶需特制，工艺复杂。因此，发展桨叶内嵌压力传感器的技术工艺，通过试验获取旋翼桨叶表面动态压力分布，能够为理解和精确预测旋翼非定常气动载荷，分析旋翼噪声发生机理和实施降噪措施提供重要的技术支撑。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种内嵌压力传感器直升机旋翼桨叶模型及其制作工艺，用以开展桨叶表面的动态压力测量，为直升机旋翼噪声和振动问题研究提供可靠性较高的数据。

本发明采用的技术方案如下：

一种内嵌压力传感器直升机旋翼桨叶模型，包括桨叶，该桨叶内部设置有扁形通道，该桨叶的表面设置有用于装配传感器的凹槽，该凹槽与扁形通道之间开设有走线孔以连通凹槽与扁形通道，通过走线孔以便于传感器装配在凹槽内将引线通过扁形通道引出。

进一步的，该传感器通过盒形套管装配于凹槽内，该盒形套管上壁开设有便于传感器测量压力的圆孔，该盒形套管还设置有线槽以便于传感器装配后引线的收纳和排布。

进一步的，传感器装配于盒形套管后，盒形套管具有线槽的一端部朝向旋翼桨叶根部设置。

进一步的，该桨叶包括设置于内部的泡沫芯以及外表面的蒙皮，该泡沫芯与蒙皮之间还设置有大梁，还包括设置于桨叶根部的桨根衬套以便于安装，在桨叶的前缘设置有前缘配重条，扁形通道设置于泡沫芯的内部，并沿桨根至桨尖方向贯穿泡沫芯，该凹槽设置于蒙皮的表面，在桨叶的后缘设置有后缘条。

一种内嵌压力传感器直升机旋翼桨叶模型制作工艺，包括以下步骤：

步骤1，根据桨叶要求设计加工成型模具以及根据桨叶内部扁形通道加工用于扁形通道成型的芯模，根据桨叶上传感器安装位置在成型模具的型腔面上对应位置固定金属块；

步骤2，根据桨叶的结构设计，利用成型模具和复合材料将桨叶制作成型；