[发明专利]一种运输机半模吹气增升风洞试验方法及试验装置

说明书

本发明公开了一种运输机半模吹气增升风洞试验方法及试验装置，试验方法包括：步骤a：开展高压空气通过空气桥后对天平载荷影响的校准；步骤b：安装试验装置和试验模型，将试验模型姿态角调至零点；步骤c：标定动量系数；步骤d：试验模型姿态角调至零点，采集初读数；步骤e：调节风速至试验风速，调节吹气动量系数至试验状态；步骤f：调整试验模型姿态角，记录天平信号、姿态角信号、压力传感器信号和温度传感器信号；步骤g：处理天平数据；步骤h：分析天平数据。采用本发明的一种运输机半模吹气增升风洞试验方法及试验装置，提高吹气参数控制和气动力测量的精准度；为运输类飞机吹气增升气动性能评估提供可靠的风洞试验数据。

技术领域

本发明涉及一种运输机半模吹气增升风洞试验方法，属于风洞试验技术领域。

背景技术

现代运输类飞机机翼上往往布置有前后缘襟翼、缝翼等活动部件。通过控制这些活动部件的偏转可在一定范围内改变机翼表面的形状，影响机翼上下表面的气流方向，从而增加机翼升力，达到改善飞机起降性能的目的。缝翼、襟翼等活动操纵面间的缝道使流场变得非常复杂，其中包括边界转捩、流动分离、尾迹流动的互相干扰等，这些复杂的流动现象影响了翼面上的流动品质，带来噪声过大、油耗增加等一系列问题。

襟翼吹气增升技术是通过引出发动机(压气机)的部分气流，借助其喷射作用，增加机翼与襟翼表面气流的能量，有效进行附面层控制以增加机翼的环量，从而达到提高最大升力系数的目的。襟翼吹气增升技术由于避免了传统的增升装置在结构上、气动上以及系统上的约束条件，同时可进一步缩短飞机的起降距离，因此具有广阔的应用前景。

风洞试验过去和现在一直是发现和确认流动现象、探索和揭示流动机理、寻求和了解流动规律，以及为飞行器设计提供优良的气动布局和空气动力学特性数据的主要手段。风洞试验能精确地控制试验条件，如气流的速度、压力、温度等，总的来说模拟比较真实、可靠；相对理论研究与科学计算，风洞试验的数据精度更高。

在风洞中开展襟翼吹气增升试验必须遵循一定的相似准则，除了传统风洞试验的几何相似和流动相似外，还要求动量系数相似。动量系数与吹气缝的流量、速度相关，因此如何精确测量和控制动量系数是襟翼吹气增升风洞试验的难点。

襟翼吹气增升技术中高压气流作用于机翼表面流场时，绕机翼流场变得十分复杂，目前尚难以用计算方法给出精确的结果，主要通过风洞试验来测定，襟翼吹气增升试验在我国还处于起步阶段，目前还没有建立高效的试验体系，风洞试验结果的准度和精度还有待提高，尚不能满足型号预研和研制的需求。近年来，随着国内运输机对性能要求的提高，襟翼吹气增升技术受到越来越多的关注。研究一种襟翼吹气增升风洞试验方法，是进一步完善运输类飞机增升装置试验技术体系的关键。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种运输机半模吹气增升风洞试验方法，本发明提高吹气参数控制和气动力测量的精准度；为运输类飞机吹气增升气动性能评估提供可靠的风洞试验数据。

本发明采用的技术方案如下：

一种运输机半模吹气增升风洞试验方法，包括以下步骤：

步骤a：开展高压空气通过空气桥后对天平载荷影响的校准，包含压力影响校准、温度影响校准和流动影响校准；

步骤b：安装试验装置和试验模型，将试验模型姿态角调至零点；

步骤c：标定动量系数，记录流量和每一通道流量控制单元针阀的位置；

步骤d：试验模型姿态角调至零点，采集初读数；

步骤e：调节风速至试验风速，同时调节吹气动量系数至试验状态；

步骤f：调整试验模型姿态角，速压稳定后，记录天平信号、姿态角信号、压力传感器信号和温度传感器信号；

步骤g：根据襟翼吹气数据处理方法，处理天平数据；