《飞机进气道流场品质测量耙风洞校准试验研究》.pdf

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1、第15卷第18期2015年6月科学技术与工程Vo1．15No．18Jun．20151671—1815(2015)18-0235—04ScienceTechnologyandEngineering@2015Sci．Tech．Engrg．航空航天飞机进气道流场品质测量耙风洞校准试验研究高颖赵海刚暴鑫谢静(中国航空工业集团公司，中国飞行试验研究院，西安710089)摘要以某型飞机飞行试验为应用背景，研制了基于动态、稳态压力、总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙，适用于不同飞行条件下对发动机进口流场品质、流量的测量，为分析和评估进气畸变条件下发动机工作

2、稳定性提供数据依据。为了评估和验证新式测量耙角度、速度测量特性以及参数测量的精确度，进行了全尺寸量级的进气道测量耙风洞校准试验；并对试验数据进行了分析和研究。研究结果表明：在马赫数0．2～0．6，姿态角一20。～20。范围内，耙体压力测量相对误差小于0．5％，能够满足对大涵道比涡扇发动机进口流场品质和流量的测试技术需求关键词飞行试验进气道与发动机相容性进气道畸变测量耙风洞校准试验中图法分类号V211．7；文献标志码A飞行中，任何原因引起的进气道／发动机相容性小尺寸进气道测量耙。目前小尺寸进气道测量耙的问题均可造成发动机性能降低、喘振，甚至空中停车研

3、制技术和使用维护经验较为成熟，整体发展走在等严重的飞行事故。因此，进气道／发动机相容性考国内同行的前列。由于试验对象的缺失，一直以来，核一直是现代军用飞机、发动机设计定型试飞和民适用于大型飞机和大涵道比涡扇发动机试飞用的大用飞机、发动机合格审定试飞中重要的试验科目之尺寸进气道测量耙的研制在国内还处于空白状态。¨lJ一。作为试飞中测量发动机进口流场品质、流为了满足某型飞机飞行试验对发动机进口流量量等关键参数的关键测量设备，可为评估进气道与品质和流量测试技术的需求，通过若干关键技术的发动机相容性提供数据依据。近年来，进气道测量攻关和创新设计，成功研制了

4、基于动态、稳态压力，耙已成为国内外试飞工程师重点研究和开发的项目总温参数集成测试的大尺寸进气道畸变测量耙，填之一。补了国内在这方面的空白。进气道测量耙的研制包含工艺设计、材料成型，本文通过在某低速和高速风洞中进行全尺寸量振动强度试验与数值分析，复合材料的研制与加工，级测量耙风洞校准试验，获得了第一手的关于新式气动外形的设计与校准试验_。等不同专业内容，测点布置的测量耙测试数据，为评估耙体角度与速研制难度较大。相关资料表明，国外研究者，特别是度测量特性，优化耙体测点设计方案，验证测量耙测注重试飞在航空产品设计中作用的美国研究人员，试精度提供了数据依据

5、。在测量耙的研制方面投入的精力和资金较大，其研制的高精度、系列化的进气道测量耙为飞机、发动机1测量耙测试系统设计的设计和定型录取了宝贵的试飞数据。根据大涵道比涡扇发动机试飞技术需求，进气由于飞机进气道测量耙的使用局限性(飞机、道测量耙共装机8支，周向等角度安装在进气道出发动机地面和飞行试验专用)，国内在此领域研究口。测量耙设计长度(含安装座)为650mm以上，和应用的单位较少，研制投入较小。中国飞行试验单支耙体重量为2．77kg；采用复合材料／合金钢承研究院以军用和民用飞机、发动机型号试飞为依托，力结构设计；耙体测量段等环面布置5个参数测量针对小涵

6、道比涡扇发动机和歼击机的试飞，研制了点，每个测点集成布置动态总压、稳态总压、总温3个参数；耙体端部内置1支振动加速度传感器、根部2015年2月1Et收到第一作者简介：高颖(198O一)，陕西宝鸡人，女，工程师。研究方内置若干材料应变测量片，用于装机试飞过程中实向：力学计量与测试技术研究。E-mail：gaoying—sly@sina．COB。时测量耙体结构强度特性，为耙体装机安全监控和评估耙体结构适应性提供数据依据。图1为测量耙236科学技术与工程15卷数模图。0．01％)、数据采集速率快等特点，同时可以提供多任务、并行处理等功能。测量耙采用腹撑方

7、式支撑，通过整流罩、常压腹撑支杆及转接件与架车下转盘盖板下的外式天平相连。耙体上的测压管和温度传感器线穿过腹撑支杆引人风洞试验段，在试验段内对其进行测量。i贝0量图1进气道畸变测量耙数模图耙姿态角的变化通过腹撑机构来实现。为了在试验Fig．1Inletdistortionrakemodel中得到准确的模型区标准总压和总温，在风洞上壁转盘上安装了两个标准总压和总温探头。在耙体测点布置时，创新性的将动态、稳态压测量耙在低速风洞内共进行Ma=0．2、0．25、力，总温参数集成内埋式布置在同一测量点上。具0．30、0．35、0．40等5个来流马赫数校准试验

8、。体设计方式为将高度19mm，+10mm×0．5mm的外套管安装在每个测点上，外套管根部处设计3个3试验测量数据结果与分析