短连杆飞行载荷实测技术

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1、第6卷第4期航空工程进展V01．6N0．41111堡!!旦一ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNov．2015=================================================一=文章编号：1674—8190(2015)04—447—05短连杆飞行载荷实测技术范华飞，李俊，李志蕊(中国飞行试验研究院飞机所，西安710089)摘要：飞行载荷实测是新机定型的一个必要环节，飞机操纵面铰链力矩测量是飞机飞行载荷测量的一部分。结合实际工程提出一种飞机操纵面短连杆飞行

2、载荷实测新技术，并将其应用于某型飞机定型试飞中。进行短连杆校准试验，发现应变电桥受拉、压载荷时响应系数差异大于45％，因此，短连杆结构件在飞行载荷测量时需完成拉、压向两种校准试验工况。关键词：短连杆；飞行载荷；载荷实测；应变电桥中图分类号：V214．1+1文献标识码：AFlightLoadsMeasurementTechniqueforShortRodsFanHuafei，LiJun，LiZhirui(AircraftInstitute，ChineseFlightTestEstablishment．Xi’an710089．China)Ab

3、stract：Flightloadsmeasurementisnecessaryforfinalizethedesignofnewtypeaircraft．Controlsurfacehingemomentmeasurementisanimportantpartofflightloadsmeasurementforanaircraft．Anewflightloadsmeasurementtechniqueforshortrodsisproposed．ThetechniqueisappliedtOmeasureflightloadatcer

4、tainair—craft；Theresponsecoefficientofstrain-gagebridgedifferencesareuptO45％whenpull＆presscalibrationtestfortheshortrods，SOtheflightloadsmeasurementforshortrodsneedstOperformcalibrationtestoftwoloadscase(pullingandpressing)．Keywords：shortrods；flightloads；loadsmeasurement；

5、strain-gagebridge0引言飞行载荷实测是验证飞机结构完整性、完成新机定型必须的试验项目，飞行载荷测量主要手段有压力测量法和应变电桥测量法，压力测量法不方便实施且耗费较高，通常采用应变电桥测量法来测量飞行载荷[1]，其主要思想为通过地面校准试验构建应变与加载载荷之间的对应关系，即建立载荷模型，将飞行实测应变代入载荷模型，求得飞行载荷。国外，IvoJebfieek等心1通过与计算值和静强度试验结果的比较，验证了应变法测载结果的正确性；WilliamA．Lokos等D3分析了单点或分布加载、校准工况数量及加载载荷量级等因素对载荷模

6、型精收稿日期：2015—07—16；修回日期：2015—09—07通信作者：范华飞，huafei—fan@aliyun．eom度的影响；NASA使用应变计法对多种飞机结构进行了载荷测量，并由J．M．Jenkins等[4]对其试验结果进行了总结，对于多梁多墙结构飞机，检验误差高达50％；S．A．Nelson口。对穷举法、MT值法、遗传算法等建立载荷模型的方法进行了对比研究；Madhus—udanA．Padmanabhan等建立了表征“空中应变对地面应变，空中载荷对地面载荷”的动态载荷模型[6]，传统载荷模型基于地面校准数据，而该载荷模型则基

7、于地面和空中的数据，更能代表真实飞行，但其求解是一个迭代的过程，若遇到不收敛的情况，影响其进一步应用。国内也展开了相关研究，并得到了很多处理方法和成果[7曲]，但所有研究都是用于处理飞机大部件飞行载荷实测，例如飞机机翼、平尾及垂尾等大部件的飞行载荷实测。飞机操纵面铰链力矩测量是飞机飞行载荷测量的一部分，EricJ．Miller等开展了相应的专题研448航空工程进展第6卷究‘10]，但是应变改装部位较多，地面校准试验工况较复杂，不利于实施且试验周期太长，若用于飞行试验，成本太高。在完成我国某型飞机定型试飞过程中，为了测量飞机操纵面铰链力矩，

8、拟采用传统方法在飞机操纵面舵机连杆的上下缘条上粘贴应变计组成拉、压电桥，通过脱机校准试验建立拉、压载荷与应变电桥响应的关系式(即载荷模型)，将飞行实测应变代入载荷模型测得连杆拉、压载荷，通过操