航空螺旋桨应力遥测系统研制与应用.pdf

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1、应用与试验2014年第4期(第27卷，总第132期)·机械研究与应用·航空螺旋桨应力遥测系统研制与应用张强，张永峰，任瑞冬，马双员，陶冶(中国飞行试验研究院，陕西西安710089)摘要：航空螺旋桨应力测量一直是螺旋桨适航取证和飞行试验必须完成的科目之一。实现螺旋桨应力测量的核心技术和关键设备就是螺旋桨应力遥测系统(PSMS)。介绍了自主研发的PSMS-1螺旋桨应力遥测系统的原理，部件组成，研制过程及相关实验，并说明了其在实际中的应用效果。关键词：航空螺旋桨；应力；遥测系统；研制中图分类号：V228．5文献标志码：A文章编号：1007—4414(

2、2014)04—0100—03ResearchandApplicationofPropellerStressTelemetrySystemZHANGQiang，ZHANGYong-~ng，RENRui-dong，MAShuang—yuan，TA0Ye(ChinaFlightTestEstablishment．Xi∞Shaanxi71O089，China)Abstract：Stressmeasurementisanimportantpartofairworthinesscertificationandflighttestforpropeller．

3、Thecoretechnolo—gYandinstrumentisPropellerStressMeasurementSystem(PSMS)．Anstressmeasurementsystem(calledPSMS—1)inventedbyCFTEisintroducedwhichincludingitsbasicprinciple，components，researchprocedure，testsandapplication．ThePSMS—lfiUupnationalblanks，nlakeUSbreakthroughkeytechno

4、logies，andhaveagoodapplicationforeground．Keywords：propeller；stress；telemetrysystem；research0引言摆脱国外在此领域的技术封锁，缩小我国与国外的差螺旋桨应力测量一直是民用航空螺旋桨适航取距，研制出一套具有自主知识产权的国产螺旋桨应力证和飞行试验必须完成的科目之一。CCAR23部中遥测系统，成为我国航空螺旋桨适航取证和飞行试验第23．907条“螺旋桨振动”(a)项规定：必须表明在领域的迫切需求。正常工作条件下，除常规的定距木制螺旋桨外，每一中国飞行试验研究院发

5、动机所一直从事航空螺螺旋桨振动应力不得超过螺旋桨制造人已表明的连旋桨的飞行试验技术研究。通过技术研究，目前成功续安全使用的应力值。可接受的方法是：①通过螺旋开发了一套具有自主知识产权的国产螺旋桨应力遥桨的直接试验测定应力；②与已完成该测量的类似装测系统(PSMS一1)，填补了国内空白，并在小鹰500置作比较；③能证明该装置安全的任何其它可接受的轻型商务飞机螺旋桨上得到了成功应用，为该型螺旋试验方法或使用经验¨。对于一个新型螺旋桨，若桨取得型号合格证做出了重要贡献。要取得型号合格证，适航部门通常要求采用第一种方1遥测系统研制法。遥测系统的工作原理

6、：被测信号和发射机安装在目前螺旋桨应力测量的方法通常是直接在桨叶旋转部件上，接收机和记录系统安装固定不动。传感上粘贴应变片，然后将应变片输出信号引至数据采集器信号由发射机发射，被接收机接收，再引入记录设系设备。由于螺旋桨属于旋转件，因此应力测量的技备进行记录。其工作原理图见图1所示。术难点在于信号传输。信号传输方法分为接触式和固定分非接触式。接触式方法采用刷环引电器或水银引电器。这种方法在早期使用较多。近年来，非接触式的信号传输技术得到了快速发展，其中无线电近距耦合遥测技术由于精度高和可靠性高而得到广泛应图1遥测系统原理用[2-41]。该技术使

7、用的测试设备通常称之为螺旋桨应力遥测系统(PSMS)，简称遥测系统。PSMS一1遥测系统由遥测盘组件(包括遥测盘、作为螺旋桨应力测量的关键设备，遥测系统的设电路板、发射机模块、电源)、天线(包括转子和静子)计、开发和试验技术长期以来一直由国外把持。为了和接收机组成。收稿日期：20l4—05—26作者简介：张强(1980一)，男，山东济南人，高级工程师，硕士，研究方向：航空动力装置结构强度与振动飞行试验技术研究。·100··机械研究与应用·2014‘4期(27，总笫132期)(1)遥测盘动平衡和旋转试验。用于装载电路板等电气部件，并安装固定于螺旋

8、2．1遥测盘组件动平衡试验桨桨毂之上，随螺旋桨一起旋转。遥测盘采用CATIA由于遥测盘组件为旋转件，因此必须要经过动平进行外观设计，利用ansys进行