高超声速风洞多天平测力试验技术研究
Technique investigation on force test with multi-balance in hypersonic wind tunnel作者机构:中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000
出 版 物:《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)
年 卷 期:2014年第28卷第4期
页 面:49-53页
核心收录:
学科分类:080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
主 题:高超声速风洞 铰链力矩天平 方向舵 升降舵 气动力测量
摘 要:在同一次试验中通过安装多台天平测量多个部件气动力,可以更加详细地了解飞行器的气动特性,并可以降低试验成本、提高试验效率。多天平测力技术在亚跨超声速风洞中应用已经非常成熟。但是,在高超声速风洞中,由于模型尺寸小、来流温度高,多天平的布局比较困难,所以目前国内在高超声速风洞中进行的多天平测力试验相对较少。为满足型号研制的需要,在CARDC超高速所的Φ1m高超声速风洞上开展了多天平测力试验技术研究。选取某飞行器的3个控制舵为研究对象。针对试验模型径向尺寸小,而轴向尺寸相对较大的特点,确定采用铰链力矩天平轴线与测量舵转轴互相垂直的纵轴式布局方式;采用合理的小型化六分量天平结构形式,升降舵天平测量元件的长、宽、高尺寸为20mm×20mm×25mm;为更加真实地模拟天平的工作状态,设计了专用的加载头,并采用单元加载和组合加载相结合的方法进行校准,校准结果表明,天平主要分量的静校准度均在0.7%以内;在采取温度补偿措施之后,零点漂移明显减小;采用了天平-舵偏角变换装置一体化设计,有效提高了定位和安装精度。在Φ1m高超声速风洞上开展的Ma=5条件下的风洞试验结果表明,采用的多天平测力试验技术是可行的,可以应用到高超声速风洞测力试验中。