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直升机旋翼模型结冰风洞试验技术

袁红刚 黄明其 彭先敏 章贵川 柳庆林

袁红刚,黄明其,彭先敏,等. 直升机旋翼模型结冰风洞试验技术[J]. 实验流体力学,2021,35(4):60-66 doi: 10.11729/syltlx20200121
引用本文: 袁红刚,黄明其,彭先敏,等. 直升机旋翼模型结冰风洞试验技术[J]. 实验流体力学,2021,35(4):60-66 doi: 10.11729/syltlx20200121
YUAN H G,HUANG M Q,PENG X M,et al. Research on icing wind tunnel test technology of helicopter rotor model[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021,35(4):60-66. doi: 10.11729/syltlx20200121
Citation: YUAN H G,HUANG M Q,PENG X M,et al. Research on icing wind tunnel test technology of helicopter rotor model[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021,35(4):60-66. doi: 10.11729/syltlx20200121

直升机旋翼模型结冰风洞试验技术

doi: 10.11729/syltlx20200121
详细信息
    作者简介:

    袁红刚:(1972-),男,陕西西安人,高级工程师。研究方向:直升机试验空气动力学。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号(621000)。E-mail:302516006@qq.com

    通讯作者:

    E-mail:302516006@qq.com

  • 中图分类号: V211.71

Research on icing wind tunnel test technology of helicopter rotor model

  • 摘要: 为满足我国直升机旋翼结冰风洞试验需求,中国空气动力研究与发展中心在大型多功能结冰风洞研制了直升机旋翼模型结冰试验系统,发展了旋翼模型结冰风洞试验方法和数据采集与处理方法,规范了结冰试验的流程,能够安全可靠地开展旋翼模型结冰试验研究。通过开展国内首次直升机旋翼模型结冰风洞试验,研究了典型工况下旋翼模型的结冰特性,获得了结冰过程中旋翼模型气动载荷和振动载荷变化特性。试验结果表明:随着结冰时间增加,旋翼拉力急剧下降,功率急剧增大;伴随着桨叶表面“冰脱落—生成—再脱落—再生成”过程,旋翼性能出现较大波动;旋翼桨叶表面出现冰脱落之前,试验数据重复性良好可靠。
  • 图  1  旋翼模型结冰试验系统示意图

    Figure  1.  Schematic diagram of icing wind tunnel test system for rotor model

    图  2  动力系统结构示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of power subsystem structure

    图  3  旋翼操纵子系统结构示意图

    Figure  3.  Schematic diagram of rotor operating subsystem

    图  4  旋翼模型结构示意图

    Figure  4.  Structure of rotor model

    图  5  电动缸的外形示意图和实物图

    Figure  5.  Outline diagram and physical drawing of electric cylinder

    图  6  旋翼模型结冰试验照片

    Figure  6.  Icing wind tunnel test of rotor model

    图  7  旋翼桨叶结冰照片

    Figure  7.  Icing photo of rotor blade model

    图  8  结冰工况旋翼模型振动量变化历程

    Figure  8.  Variation of rotor model vibration under icing condition

    图  9  结冰工况旋翼性能及重复性试验结果

    Figure  9.  Test results of rotor performance and repeatability under icing condition

    表  1  典型试验状态

    Table  1.   Typical test state

    参数数值
    旋翼转速/(r·min–11800
    前进比0.2
    主轴倾角/(°)–5
    风洞静温/℃–15
    液态水含量/(g·m–30.70
    平均水滴直径/μm20
    结冰时间/s180
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-12
  • 修回日期:  2020-11-25
  • 网络出版日期:  2021-08-26
  • 刊出日期:  2021-08-31

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日