[发明专利]一种直升机共轴刚性旋翼模型的气动干扰测量方法

摘要

本发明公开了一种直升机共轴刚性旋翼模型的气动干扰测量方法，属于风洞试验技术领域，主要依托一种双旋翼风洞试验平台，可开展大前进比共轴刚性旋翼模型气动载荷和气动干扰测试试验。本测量方法主要由上、下旋翼测量系统分别测量上桨毂模型、下桨毂模型、上旋翼模型、下旋翼模型以及该四种模型不同组合间的气动载荷，通过获得该四种模型单独的气动力以及不同组合时的气动干扰影响规律，本发明解决了上、下桨毂模型和上、下旋翼模型气动性能单独测量的问题，可进行双旋翼气动干扰特性研究。

主权项

1.一种直升机共轴刚性旋翼模型的气动干扰测量方法，基于一种双旋翼风洞试验平台，其特征在于：所述双旋翼风洞试验平台包含上旋翼测量系统和下旋翼测量系统，所述上旋翼测量系统包含上扭矩天平(21)和上旋翼天平(22)，用于测量上桨毂模型（23）和上旋翼模型（11）的气动载荷；所述下旋翼测量系统包含下扭矩天平(26)和下旋翼天平(25)，用于测量下桨毂模型(24)和下旋翼模型(18)的气动载荷；具体包含如下步骤：步骤1，将上桨毂模型（23）安装于试验平台的上旋翼主轴（10），试验时，先启动试验台，再启动风洞，达到所需试验状态后，采用上扭矩天平（21）和上旋翼天平（22）测量独立上桨毂模型（23）的气动载荷，得到测量结果为R1；步骤2，将上旋翼模型（11）安装在上桨毂模型（23）上，试验时，采用上扭矩天平（21）和上旋翼天平（22）测量上桨毂模型（23）和上旋翼模型（11）的气动载荷，测量结果为R2；步骤3，卸下上桨毂模型（23）和上旋翼模型（11），将下桨毂模型（24）安装于试验平台的下旋翼主轴（19），试验时，采用下扭矩天平（26）和下旋翼天平（25）测量独立下桨毂模型（24）的气动载荷，测量结果为R3；步骤4，将下旋翼模型（18）安装在下桨毂模型（24）上，试验时，采用下扭矩天平（26）和下旋翼天平（25）测量下桨毂模型（24）和下旋翼模型（18）的气动载荷，测量结果为R4；步骤5，拆除下旋翼模型（18），并安装上桨毂模型（23）于试验平台的上旋翼主轴（10），试验时，采用上扭矩天平（21）和上旋翼天平（22）测量独立上桨毂模型（23）的气动载荷，测量结果为R5；采用下扭矩天平（26）和下旋翼天平（25）测量独立下桨毂模型（24）的气动载荷，测量结果为R6；步骤6，将上旋翼模型（11）安装于上桨毂模型（23），试验时，上扭矩天平（21）和上旋翼天平（22）测量上桨毂模型（23）和上旋翼模型（11）的气动载荷，其测量结果为R7，采用下扭矩天平（26）和下旋翼天平（25）测量独立下桨毂模型（24）的气动载荷，其测量结果为R8；步骤7，拆除上旋翼模型（11），将下旋翼模型（18）安装于下桨毂模型（24），试验时，采用上扭矩天平（21）和上旋翼天平（22）测量独立上桨毂模型（23）的气动载荷，其结果为R9，采用下扭矩天平（26）和下旋翼天平（25）测量独立下桨毂模型（24）和下旋翼模型（18）的气动载荷，其测量结果为R10；步骤8，将上旋翼模型（11）安装于上桨毂模型（23），试验时，采用上扭矩天平（21）和上旋翼天平（22）测量上桨毂模型（23）和上旋翼模型（11）的气动载荷，其结果为R11，采用下扭矩天平（26）和下旋翼天平（25）测量下桨毂模型（24）和下旋翼模型（18）的气动载荷，其测量结果为R12；根据得到所需的风洞试验结果，采用如下处理方法得到所需气动载荷和气动干扰量：步骤a),R2‑ R1，得到单独上旋翼模型的气动载荷；步骤b),R4‑ R3，得到单独下旋翼模型的气动载荷；步骤c),R7‑ R5，得到在存在上桨毂模型+下桨毂模型干扰情况下，单独上旋翼模型的气动载荷；步骤d),R7‑ R2 ，得到下桨毂模型对上桨毂模型+上旋翼模型状态下的气动载荷干扰量；步骤e),R8‑ R3 ，得到上桨毂模型+上旋翼模型对下桨毂模型的气动载荷干扰量；步骤f),R10‑ R6，得到在存在上桨毂模型+下桨毂模型干扰情况下，单独下旋翼模型的气动载荷；步骤g),R10‑ R4，得到上桨毂模型对下桨毂模型+下旋翼模型状态下的气动载荷干扰量；步骤h),R9‑ R1 ，得到下桨毂模型+下旋翼模型对上桨毂模型的气动载荷干扰量；步骤i),R11‑ R2 ，得到下桨毂模型+下旋翼模型对上桨毂模型+上旋翼模型的气动载荷干扰量；步骤j),R12‑ R4 ，得到上桨毂模型+上旋翼模型对下桨毂模型+下旋翼模型的气动载荷干扰量。