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一种两自由度全机模型阵风试验支撑装置研制

唐建平 吴福章 蒲利东 曾宪昂 张海酉 张磊

唐建平, 吴福章, 蒲利东, 等. 一种两自由度全机模型阵风试验支撑装置研制[J]. 实验流体力学, 2021, 35(3): 94-99. doi: 10.11729/syltlx20200062
引用本文: 唐建平, 吴福章, 蒲利东, 等. 一种两自由度全机模型阵风试验支撑装置研制[J]. 实验流体力学, 2021, 35(3): 94-99. doi: 10.11729/syltlx20200062
TANG Jianping, WU Fuzhang, PU Lidong, et al. Development of a two degrees of freedom support system for full model gust tests[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021, 35(3): 94-99. doi: 10.11729/syltlx20200062
Citation: TANG Jianping, WU Fuzhang, PU Lidong, et al. Development of a two degrees of freedom support system for full model gust tests[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2021, 35(3): 94-99. doi: 10.11729/syltlx20200062

一种两自由度全机模型阵风试验支撑装置研制

doi: 10.11729/syltlx20200062
详细信息
    作者简介:

    唐建平(1976-), 男, 湖南茶陵人, 高级工程师。研究方向: 气动弹性试验技术。通信地址: 四川省绵阳市北川县129信箱41分箱(622762)。E-mail: tjpatgfkd@163.com

    通讯作者:

    唐建平, E-mail: tjpatgfkd@163.com

  • 中图分类号: V211.73

Development of a two degrees of freedom support system for full model gust tests

  • 摘要: 全机模型风洞阵风试验不仅要求模拟飞机弹性模态,还要求模拟飞机刚体运动模态。国内现有的气弹试验钢索悬挂支撑方式和侧壁支撑方式不能满足全机模型阵风试验支撑需求。为此,在中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所8 m×6 m风洞中研制了一套两自由度支撑装置。该装置可提供模型沉浮和俯仰方向较大的运动自由度,以模拟飞机刚体运动模态。装置主体采用"双滑轨+钢梁"结构形式,支撑结构左右对称;沉浮运动范围达到2.8 m,沉浮运动摩擦系数达到0.006;俯仰运动范围达到±10°;安装50 kg模型后,支撑频率不低于12 Hz;对风洞试验段的结构改动可以忽略。通过结构和材料优化措施,使得滑动小车质量控制在6 kg以内。利用该装置成功完成了一期全机模型两自由度阵风载荷减缓试验,验证了该装置的实用效果。
  • 图  1  两自由度支撑全机阵风试验方案

    Figure  1.  Scheme of a full model gust test on two DOFs support system

    图  2  两自由度支撑装置设计

    Figure  2.  Design of the two DOFs support system

    图  3  滑动小车设计

    Figure  3.  Design of the carriage unit

    图  4  装置结构静强度分析

    Figure  4.  Static strength analysis of the structure

    图  5  装置结构模态分析

    Figure  5.  Modal analysis of the structure

    图  6  支撑装置实物

    Figure  6.  Support system entities

    图  7  直机翼阵风试验照片

    Figure  7.  A straight wing gust test

    图  8  某全机阵风减缓计算结果与两自由度试验结果(阵风频率1.5 Hz)

    Figure  8.  Gust load alleviation simulation results and test results of a full model on the two DOFs support system(gust frequency 1.5 Hz)

    表  1  模型载荷

    Table  1.   Load on model

    Fx/N Fy/N Fz/N L/(N·m) Nb/(N·m) M/(N·m)
    500 2500 0 300 100 0
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-09
  • 修回日期:  2020-06-19
  • 刊出日期:  2021-06-25

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日