倾转旋翼∕机身∕尾面组合模型风洞试验设计技术研究

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1、总第185期2015年第3期直升机技术HELICOPTERTECHNIQUETotalNo．185No．32015文章编号：1673．1220(2015)03-045-04倾转旋翼／机身／尾面组合模型风洞试验设计技术研究刘正江，李尚斌，陈卫星，黄建萍(中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室，江西景德镇333001)摘要采用系统工程的方法对倾转旋翼、机身及尾面组合模型风洞试验进行了试验设计，根据试验任务书进行需求分析，对组合模型及协调运动结构进行了介绍，同时对机翼和平垂尾测力、测压方法进行了阐述，对悬停和过渡状态PIV布局进行了规划，最后给出了部分

2、典型的试验结果。关键词倾转旋翼；系统工程；组合模型；试验设计中图分类号：V211．7文献标识码：AResearchonTiltrotor，FuselageandTail—PlaneCompoundModelWindTestDesignLIUZhengjiang，LIShangbin，CHENWeixing，HUANGJianpin(NationalDefenseScience＆TechnologyKeyLaboratoryofRotorcraftAerodynamics，CHRDI，Jingdezhen333001，China)AbstractThisp

3、aperintroducedthetestdesignofthetiltrotor，fuselageandtail—planebysystemengineeringmethod．First，itgaveouttherequirementsanalysisaccordingtothetesttaskreport，re-presentedtheconfigurationandthecompositionofthecompoundmodelandcorrespondintimovementbetweenthefuselageandtiltrotor，andin

4、troducedthemethodoftheairfoilandthetail—planeforceandpressure，thenshowedthePIVschemeofthehoveringandtransitionstatus，finalprovidedsometypicaltestresults．Keywordstiltrotor；systemengineering；compoundmodel；testdesign0引言倾转旋翼机自20世纪70年代开始交付使用以来，虽然因事故频出一直为世人所诟病，但它却是迄今为止唯一装备使用的高速构型旋翼机。其独

5、特而复杂的结构和范围宽大的飞行包线带来了总体布局、气动性能、飞行控制、旋翼参数、操稳特性等一系列技术问题。这些基础而前沿的技术问题需要依靠有效的分析方法和试验手段来解决，其中通过试验不仅可以获取第一手的性能和特性数据，更能够验证气动和动力学理论相关计算方法的有效性，对于提高倾转旋翼的技术成熟度具有重要的作用。国外如美国NASA、德国DNW等研究机构早在20世纪50年代即开展倾转旋翼机的研究，通过大量的缩比收稿日期：2015—06—10基金项目：基金项目：863先进直升机技术(课题编号：2012AAll2201)资助项目。作者简介：刘正江(1974一)，男

6、，江西上饶人，硕士，高级工程师，主要研究方向：旋翼模型试验技术研究。·46·直升机技术总第185期和全尺寸试验积累了丰富的试验数据，在此基础上攻克了许多的关键技术¨。j。国内如直升机所、南京航空航天大学、中国空气动力研究中心等单位曾结合十一五、十二五课题开展过相关课题研究，但整体还停留在缩比模型试验研究阶段H。6J。本文采用系统工程方法论述了倾转旋翼组合模型气动特性风洞试验总体设计的几个阶段，包括试验需求分析、试验台布局设计、旋翼＼机翼和尾翼测力方法设计、机翼和平垂尾测压设计以及悬停及喷泉PIV布置规划，最后给出几个具有代表性的试验结果。1试验需求分析1

7、．1试验总体需求分析倾转旋翼组合模型气动特性风洞试验的目的是通过倾转旋翼机缩比模型风洞试验，测量在悬停、前飞、过渡及巡航(倾转)状态下旋翼、机翼和尾翼的六力素(Fx、Fy、Fz、Mx、My、Mz)，机翼、尾翼的表面压力，旋翼尾迹，并获得模型的悬停和前飞性能，为倾转旋翼机气动特性的理论研究提供试验依据，同时进行倾转旋翼机缩比模型试验技术研究。1．2详细需求分析根据试验目的进行详细需求分析，可以知道整个试验需要进行哪些科目的试验，对应科目需要进行哪些状态的试验，而每个试验状态又需要获取哪些试验参数，相应地需要那些试验设备，对应地需要配套那些辅助设施，最重要的

8、是通过详细需求分析提取出关键技术点及相应的技术成熟度等级。有了详细需求分析，后续