[发明专利]一种直升机漂浮稳定性验证方法

说明书

本发明属于直升机水上漂浮特性设计和验证技术领域，具体涉及一种直升机漂浮稳定性验证方法。包括以下步骤：步骤一：进行缩比直升机模型的规则波试验，获取试验数据；步骤二：进行缩比直升机模型的不规则波试验，获取试验数据；步骤三：建立直升机缩比直升机模型的漂浮响应计算模型，进行缩比直升机模型的规则波漂浮特性计算，并根据所述步骤S1规则波试验数据结果迭代修正计算方法；步骤四：在所述步骤三获得的经修正的规则波计算方法的基础上，进行缩比直升机模型的不规则波漂浮特性计算并进行验证，如验证不通过，则返回步骤三，重新迭代修正；步骤五：利用通过所述步骤四验证的计算方法对更高海况条件的漂浮响应进行预测。

技术领域

本发明属于直升机水上漂浮特性设计和验证技术领域，具体涉及一种直升机漂浮稳定性验证方法。

背景技术

直升机漂浮稳定性是舰载直升机和申请水上运行的直升机的重要设计要求之一。具有稳定漂浮时间的直升机能够大大提高在直升机迫降水面时乘员的逃生几率。因此，直升机漂浮稳定性试验是直升机水上漂浮能力设计过程中一个非常重要的环节，也是舰载直升机鉴定和水面运行的民用直升机适航取证的必要工作。为了充分验证直升机水面漂浮特性，提升直升机水上运行的安全性，减少研制费用花费，在研制和验证阶段需采用基于缩比直升机模型的漂浮稳定性试验，用于漂浮特性检查和考核，考察其在不同海况中漂浮时是否会倾覆。

现有的直升机漂浮稳定性试验方法是按采用缩比直升机模型后，在模拟真实海况条件的拖曳水池中进行试验。波浪的模拟直接采用不规则波，即海况波，并进行长时间的漂浮试验，验证是否会倾覆以及倾覆概率。由于通常水池尺寸有限，因此对于尺寸较大的直升机，可以用较大的缩比比例，使模型经受较高等级的等效海况。

而对于轻型直升机，采用过大的缩比比例后，模型太小，重心和惯量调整以及设备安装等方面存在困难，以至于调试代价高，调试周期长。此外，一般拖曳水池制造的不规则波比规则波波高小，但规则波不能直接用于验证海况中的漂浮特性。

本发明旨在提出一种新的验证方法，解决水池试验与缩比比例的问题，使现有水池条件能够适应各种尺寸和量级的直升机的漂浮特性验证。

发明内容

本发明的目的：本发明提出一种直升机漂浮稳定性验证方法，以解决直升机缩比直升机模型缩比比例小则水池试验条件不能模拟高海况、缩比比例大又导致模型过小重量重心和惯量难以调整的问题。

本发明的技术方案：为了实现上述目的，提出一种直升机漂浮稳定性验证方法，包括以下步骤：

步骤一：进行缩比直升机模型的规则波试验，获取试验数据；

以缩比直升机模型在不同的规则波条件下进行漂浮特性试验，利用安装在模型内的测试设备采集和记录模型的横摇角、纵摇角、横摇角速度、纵摇角速度、偏航角参数及变化情况，实现对直升机漂浮响应和规则波参数之间的一一对应关系的分析，获取支撑大海况条件下漂浮稳定性计算的基础数据；

步骤二：进行缩比直升机模型的不规则波试验，获取试验数据；

以缩比直升机模型在不规则波条件下进行漂浮特性试验，利用安装在模型内的测试设备采集和记录模型的横摇角、纵摇角、横摇角速度、纵摇角速度、偏航角参数及变化情况，获取直升机在模拟海况条件下的漂浮响应数据，同时记录模拟海况的随时间变化的浪高、周期参数，分析海况中直升机的响应特性，获取用于修正计算方法的试验数据；

步骤三：建立直升机缩比直升机模型的漂浮响应计算模型，进行缩比直升机模型的规则波漂浮特性计算，并根据所述步骤S1规则波试验数据结果迭代修正计算方法；

计算与试验条件相同的规则波条件下的直升机漂浮响应，并迭代修正计算方法，直到计算结果与试验结果误差不大于10％，为下一步进行不规则波响应计算方法修正奠定基础；

在一个可能的实施例中，为了更好考虑非线性影响，在开展规则波模拟时，采用二阶斯托克斯波进行计算，