[发明专利]一种获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法

说明书

本发明公开了一种获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法。该方法将模型置于风洞试验段均匀区上游、中心、下游等多个位置，进行了顺气流方向不同位置测力试验；将模型置于风洞试验段均匀区轴线上、轴线上方、轴线下方等多个位置，进行了垂直方向不同位置测力试验；通过改变天平支杆长度，使机构旋转中心处在模型前段、中段、尾端，进行了旋转中心在模型不同位置测力试验；在同一攻角下，进行了顺气流方向连续测力试验和垂直气流方向连续测力试验。还能够通过一种或者多种方式组合的形式，来分别考核各因素的流场非均匀性对模型气动特性影响。该方法简便，获取数据全面，能够准确分析流场非均匀性对模型气动特性影响。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，具体涉及一种获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法。

背景技术

在飞行器研制过程中，需要通过风洞试验对飞行器性能进行验证，风洞试验数据质量的好坏直接影响飞行器设计及研制周期。因此，有必要对风洞试验数据质量进行评估，目前，风洞试验数据质量评估已从早期仅仅评估数据重复性精度向评估数据不确定度转变。

从已经公开的文献可知，NASA、AEDC和波音公司等对多座风洞中完成的典型试验进行了不确定度分析。结果发现，风洞数据不确定度的主要影响因素来自风洞流场和天平的校准，在超声速流场中，气流的非均匀性是不确定度的主要影响因素，并且流场品质对误差的影响取决于模型的布局形式。现有的评估试验数据方法还不能精确评估流场非均匀性对气动特性的影响。

当前，亟需发展一种获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法。

本发明的获取流场非均匀性对模型气动特性影响的试验方法包括以下步骤：

a.将模型安装在试验段的风洞喷管和扩压器之间，固定在风洞试验段攻角机构上，模型的中心位于攻角机构旋转中心，模型的长度为L，模型位于最大攻角时在喷管截面投影的高度为H；

b.定义步骤a中的模型的水平方向位置为顺气流方向中间位置S2，沿风洞X轴方向向前的位置为顺气流方向上游位置S1，沿风洞X轴方向向后的位置为顺气流方向下游位置S3，S1、S2、S3之间的间距相等，S1、S3之间的距离为顺气流方向连续变化位置范围SL，SL＞L；将模型分别移动至S1、S2、S3位置处，模型攻角调零，进行风洞变攻角测力试验；

c.定义步骤a中的模型的竖直方向位置为垂直气流方向中心轴线位置V2，沿风洞Y轴方向向上的位置为垂直气流方向偏离中心轴线上方位置V1，沿风洞Y轴方向向下的位置为垂直气流方向偏离中心轴线下方位置V3，V1、V2、V3之间的间距相等，V1、V3之间的距离为垂直气流方向连续变化位置范围VL，VL＞H；将模型分别移动至V1、V2、V3位置处，模型攻角调零，进行风洞变攻角测力试验；

d.定义步骤a中的模型位置为旋转中心在模型中部位置为R2，对应的模型支杆Ⅱ的长度为LL；加工模型支杆Ⅰ，模型支杆Ⅰ的长度为LL+ΔL，将模型支杆Ⅱ更换为模型支杆Ⅰ，模型的旋转中心在模型尾部位置R1；加工模型支杆Ⅲ，模型支杆Ⅲ的长度为LL-ΔL，将模型支杆Ⅰ更换为模型支杆Ⅲ，模型的旋转中心在模型头部位置R3；在R1、R2、R3位置处，模型攻角调零，进行风洞变攻角测力试验；