留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

T型尾翼飞机抖振试飞研究

高文涛 张武林 寇宝智

高文涛, 张武林, 寇宝智. T型尾翼飞机抖振试飞研究[J]. 实验流体力学, 2020, 34(6): 45-51. doi: 10.11729/syltlx20200040
引用本文: 高文涛, 张武林, 寇宝智. T型尾翼飞机抖振试飞研究[J]. 实验流体力学, 2020, 34(6): 45-51. doi: 10.11729/syltlx20200040
GAO Wentao, ZHANG Wulin, KOU Baozhi. Study on buffet flight test of aircraft with T-tail[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2020, 34(6): 45-51. doi: 10.11729/syltlx20200040
Citation: GAO Wentao, ZHANG Wulin, KOU Baozhi. Study on buffet flight test of aircraft with T-tail[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2020, 34(6): 45-51. doi: 10.11729/syltlx20200040

T型尾翼飞机抖振试飞研究

doi: 10.11729/syltlx20200040
详细信息
    作者简介:

    高文涛(1987-), 男, 河南长垣人, 硕士, 工程师。研究方向:飞行器振动与抖振试飞研究。通信地址:西安市阎良区中国飞行试验研究院飞机所(710089)。E-mail:nuaagwt1@163.com

    通讯作者:

    高文涛, E-mail: nuaagwt1@163.com

  • 中图分类号: V217+.32

Study on buffet flight test of aircraft with T-tail

  • 摘要: 介绍了飞机抖振的形成机理及抖振试飞的研究进展、常用的几种抖振试飞方法及其优缺点,并对收敛转弯试飞方法的选取进行了理论分析。飞行试验采取减速法、收敛转弯法等试飞方法,在平尾及飞行员座椅地板处加装振动加速度传感器,得到在低、中、高3个高度剖面上飞机的抖振响应。对抖振响应数据进行均方根分析及谱分析,得到平尾和飞行员座椅地板的抖振响应。分析发现:平尾尖部后缘的抖振响应最为剧烈;平尾抖振响应随马赫数和迎角的增大而增大;平尾的抖振响应集中在平尾对称一阶弯曲、机翼对称二阶弯曲、平尾反对称二阶弯曲模态频率附近;飞行员座椅处的抖振响应集中在平尾对称一阶弯曲模态频率附近;飞机的抖振响应会影响飞行员的舒适性;应综合考虑飞行员座椅地板处和飞机翼面结构的振动响应来确定抖振边界。
  • 图  1  CL初抖-Ma抖振边界与等nW/δ曲线

    Figure  1.  CL buffet onset-Ma buffet boundary and lines of equal nW/δ

    图  2  平尾上振动加速度传感器布置图

    Figure  2.  Layout of vibration acceleration sensors on the horizontal tail

    图  3  某飞机抖振试飞状态点

    Figure  3.  Buffet flight test points on an aircraft

    图  4  典型减速法时间历程

    Figure  4.  Typical time history curves of the velocity reduction method

    图  5  典型收敛转弯时间历程

    Figure  5.  Typical time history curves of the wind-up turn method

    图  6  典型减速法振动加速度时间历程

    Figure  6.  Typical vibration acceleration time history curves of the velocity reduction method

    图  7  典型收敛转弯振动加速度时间历程

    Figure  7.  Typical vibration acceleration time history curves of the wind-up turn method

    图  8  高高度、减速法,平尾各振动测点时域均方根随迎角的变化曲线

    Figure  8.  The vibration acceleration RMS curves with the angles of attack (High altitude, the velocity reduction method)

    图  9  中高度、Ma=0.74,收敛转弯,平尾各振动测点时域均方根随迎角的变化曲线

    Figure  9.  The vibration acceleration RMS curves with the angles of attack (Mid-altitude, Ma=0.74, wind-up turn)

    图  10  中高度,左平尾尖部后缘振动加速度均方根值随马赫数变化曲线

    Figure  10.  The vibration acceleration RMS curves with Ma of trailing edge of the left horizontal tail tip (Mid-altitude)

    图  11  高高度、减速法,右平尾尖部后缘振动加速度时频图

    Figure  11.  Time-frequency figure of trailing edge of the right horizontal tail tip (High altitude, the velocity reduction method)

    图  12  中高度、Ma=0.63, 收敛转弯,右平尾尖部后缘振动加速度时频图

    Figure  12.  Time-frequency figure of trailing edge of the right horizontal tail tip (Mid-altitude, Ma=0.63, wind-up turn)

    图  13  中高度、Ma=0.63, 收敛转弯,9.4 Hz振动加速度值时间历程曲线

    Figure  13.  The vibration acceleration time history curves of 9.4 Hz (Mid-altitude, Ma=0.63, wind-up turn)

    图  14  飞行员座椅处垂向振动归纳谱

    Figure  14.  Inductive spectrum of the vertical vibration at the pilot's seat

  • [1] U.S. Department of Transportation. FAR25, Airworthiness standards: transport category airplanes[S]. Washington, 2003.
    [2] 中国民用航空局. CCAR25-R4, 运输类飞机适航标准[S].北京, 2011.

    Civil Aviation Administration of China. CCAR25-R4, Airworthiness standards: transport category airplanes[S]. Beijing, 2011.
    [3] 王巍, 杨智春, 夏巍, 等.尾翼气动弹性抖振模型设计与抖振试验研究[J].西北工业大学学报, 2006, 24(3):338-341. doi: 10.3969/j.issn.1000-2758.2006.03.015

    WANG W, YANG Z C, XIA W, et al. Effectively analyzing aeroelastic model empirical design for empennage non-lift type buffeting and its wind tunnel test data[J]. Journal of Northwestern Polytechnical University, 2006, 24(3):338-341. doi: 10.3969/j.issn.1000-2758.2006.03.015
    [4] 牟让科, 杨永年.飞机抖振问题研究进展[J].应用力学学报, 2001, 18(z1):142-150. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYLX2001S1028.htm

    MU R K, YANG Y N. Advances of studies for the buffet problem of aircraft[J]. Chinese Journal of Applied Mechanics, 2001, 18(z1):142-150. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YYLX2001S1028.htm
    [5] CLARENCE P Y Jr. Buffet test in the national transonic facility[R]. AIAA 92-4032, 1992.
    [6] SHETA E F, ROCK S G. Characteristics of vertical tail buffet of F/A-18 aircraft[R]. AIAA 2001-0710, 2001.
    [7] ANDERSON W D, PATEL S R, BLACK C L. F/A-22 high angle of attack buffet-test adequacy analysis[R]. AIAA 2004-5084, 2004.
    [8] SHARMA V K. P-3 aircraft buffet response characterization[R]. AIAA 2001-0711, 2001.
    [9] 李劲杰, 杨青, 杨永年, 等.边条翼布局双垂尾抖振特性与机理风洞实验研究[J].空气动力学学报, 2006, 24(4):397-402. doi: 10.3969/j.issn.0258-1825.2006.04.001

    LI J J, YANG Q, YANG Y N, et al. The wind-tunnel investigation of the characteristics and mechanism of twin-vertical tail buffet of leading-edge extension configuration[J]. Acta Aerodynamica Sinica, 2006, 24(4):397-402. doi: 10.3969/j.issn.0258-1825.2006.04.001
    [10] 李劲杰, 杨青, 杨永年.边条翼布局双垂尾抖振的数值模拟[J].空气动力学学报, 2007, 25(2):205-210. doi: 10.3969/j.issn.0258-1825.2007.02.012

    LI J J, YANG Q, YANG Y N. The numerical investigation of twin-vertical tail buffet of strake-wing configuration[J]. Acta Aerodynamica Sinica, 2007, 25(2):205-210. doi: 10.3969/j.issn.0258-1825.2007.02.012
    [11] 孙勇军, 卢晓东, 刘娟. JL-6飞机抖振边界试飞技术及相关性分析[J].飞行力学, 2010, 28(2):85-88. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FHLX201002022.htm

    SUN Y J, LU X D, LIU J. Flight buffet boundary test technique and correlation analysis for JL-6 aircraft[J]. Flight Dynamics, 2010, 28(2):85-88. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FHLX201002022.htm
    [12] 李小路, 唐凯, 雷鸣.飞机垂尾抖振响应的飞行试验研究[J].实验流体力学, 2014, 28(2):21-26. http://www.syltlx.com/CN/abstract/abstract10713.shtml

    LI X L, TANG K, LEI M. Study on flight test of vertical-fin buffeting response of aircraft[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2014, 28(2):21-26. http://www.syltlx.com/CN/abstract/abstract10713.shtml
    [13] 钟德均.歼击机抖振边界试飞技术研究[J].飞行试验, 1995, 11(2):14-19.

    ZHONG D J. Research on flight test technique of fighter buffet boundary[J]. Flight Test, 1995, 11(2):14-19.
    [14] 李炬.确定运输类飞机抖振边界的试飞方法[J].飞行力学, 1991, 33(3):87-94. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FHLX199103010.htm

    LI J. Flight test technique for determining buffet boundary of transport category airplanes[J]. Flight Dynamics, 1991, 33(3):87-94. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FHLX199103010.htm
    [15] Boeing Commercial Airplanes. Boeing 767-200 Flight Test Report[R]. D012T100-1, 1982.
    [16] 国防科学技术工业委员会.GJB966-90, 人体全身振动暴露的舒适性降低限和评价准则[S].北京, 1990.

    Commission of Science, Technology and Industry for National Defence. GJB966-90, Reduced comfort boundary and evaluation criteria for human exposure to whole-body vibration[S]. Beijing, 1990.
    [17] U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration. Flight test guide for certification of transport category airplanes[R]. AC 25-7D, 2018.
    [18] 中国民用航空上海航空器适航审定中心.运输类飞机适航标准研究报告[R].

    CCAR-25, 2011.China Civil Aviation Shanghai Aircraft Airworthiness Certification Center. Research report on airworthiness standards of transport category airplanes[R].CCAR-25, 2011.
    [19] EMBRAER. Flying qualities-vibration and buffeting-flight test results[R]. 190FTR005, 2005.
  • 加载中
图(14)
计量
  • 文章访问数:  427
  • HTML全文浏览量:  234
  • PDF下载量:  41
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-20
  • 修回日期:  2020-06-28
  • 刊出日期:  2020-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要公告

    www.syltlx.com是《实验流体力学》期刊唯一官方网站,其他皆为仿冒。请注意识别。

    《实验流体力学》期刊不收取任何费用。如有组织或个人以我刊名义向作者、读者收取费用,皆为假冒。

    相关真实信息均印刷于《实验流体力学》纸刊。如有任何疑问,请先行致电编辑部咨询并确认,以避免损失。编辑部电话0816-2463376,2463374,2463373。

    请广大读者、作者相互转告,广为宣传!

    感谢大家对《实验流体力学》的支持与厚爱,欢迎继续关注我刊!


    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日