[發明專利]一種噴流控制系統

無效

• 申請號: 201110444935.5
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103184937A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 張亮;邱濤;張發明
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: F02C9/00
• 分類號: F02C9/00
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

技術領域

本發明屬于飛機設計領域，尤其涉及一種采用非接觸式動力源作為動力的飛機發動機轉子效應的模擬裝置的噴流控制系統。

背景技術

現代大型客機設計廣泛采用機翼下吊掛發動機的布局形式，在結構布局上這種吊掛式發動機往往遠離翼根并伸出機翼前緣，由于機翼和發動機吊架的柔性，當機翼發生扭轉振動及面內彎曲時，發動機轉子旋轉軸將發生俯仰和偏航角振動，根據陀螺儀理論，這種旋轉體軸線的角運動將引起陀螺力矩，即轉子效應；這種轉子效應勢必對飛機機翼和發動機所組成的系統甚至全機的結構動力學特性產生影響，進而對系統或全機的顫振特性產生影響，因此翼下吊發動機不僅對飛機的氣動力布局產生影響，發動機高速旋轉的風扇和壓氣機及渦輪等轉子的轉子效應在翼吊噴氣發動機布局和機翼的顫振分析中的影響也應予以考慮。?

隨著大型客機的發展，發動機轉子效應的機翼-發動機系統的顫振特性理論方面的研究已經取得了一些進展，有限元仿真也做出了一定的結果，但是如何進行試驗驗證儼然成為了亟待解決的技術問題之一。

試驗方案設計及平臺的搭建尤為重要，前人提出采用步進電機作為動力驅動轉盤轉動來模擬轉子效應，此方法優點在于可以方便的控制轉速，保持結構動特性的穩定，從而進行結構動特性測試，但是，連接間隙以及電機附加質量給試驗帶來的影響成為難以解決的問題。

發明內容

本發明的目的：為克服上述采用步進電機作為動力驅動轉盤轉動來模擬轉子效應的不足，本發明提出了一種非接觸式動力源作為動力的發動機轉子效應模擬裝置，這種裝置采用非接觸式連接，減少了連接裝置和間隙，結構緊湊、重量輕、控制方便，能有效模擬轉子效應。

本發明的技術方案：本發明提供的翼吊發動機縮比模型轉子效應模擬裝置的噴流控制系統及其方法，其特征在于：所述噴流控制系統包括，噴嘴環形支架20、噴嘴側支架21、噴嘴22、氣源23、調節閥24、控制器25；所述噴嘴環形支架20為一環狀管，所述環狀管內側分布有噴嘴22，噴嘴22方向可調節，噴嘴環形支架20與氣源23連接；（噴嘴等角度分布設為8個）；所述噴嘴環形支架20豎直設置于試驗臺，葉輪30可旋轉的設置于噴嘴環形支架20內部，葉輪30與噴嘴22對應設置。

所述噴流控制系統利用控制器25控制調節閥24的流量和氣源23的壓力，同時配合轉速測量系統接入工控機70，實現轉子效應模擬裝置轉速控制。

該裝置利用高壓氣體氣源23作動力驅動葉輪30旋轉，應用測試裝置（光電測速儀60、感光片61）測試葉輪30轉速，通過噴流控制系統調節閥24進行高壓氣體流量和壓力調節，進而改變噴嘴22的流速，達到調節和穩定葉輪30轉速的目的。

本發明的有益效果在于：本發明提供的翼吊發動機縮比模型轉子效應模擬裝置重量輕、結構簡單，與傳統裝置轉軸上裝有動力源相比，旋轉部件轉軸12獨立，無附加質量影響，只有葉輪30提供轉動慣量；由于采用非接觸式連接，減少了連接間隙，控制方便。

附圖說明

圖1是本發明翼吊發動機縮比模型轉子效應模擬裝置第一種實施例的結構組成圖。

圖2是本發明翼吊發動機縮比模型轉子效應模擬裝置第一種實施例的結構示意圖。

圖3是本發明翼吊發動機縮比模型轉子效應模擬裝置第二種實施例的結構示意圖。

圖4是本發明噴流控制系統結構示意圖。

圖5是本發明噴流控制系統工作流程圖。

圖6是本發明轉速測量控制系統結構示意圖。

圖7是本發明轉速測量控制系統工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖1～7和具體實施例對本發明進行詳細的說明。

圖1和圖2是本發明翼吊發動機縮比模型轉子效應模擬裝置第一種實施例的結構組成圖及示意圖，由圖1～2可知模擬裝置結構由試驗臺、噴流控制系統、轉速測量控制系統三部分組成；試驗臺包括：底座10、軸承座11、轉軸12、軸承13、葉輪30、配重漿片40；噴流控制系統包括：噴嘴支架（噴嘴環形支架20、噴嘴側支架21）、噴嘴22、氣源23、調節閥24、控制器25、工控機70；轉速測量控制系統包括：光電測速器60、感光片61、數據采集儀62、電磁制動器50、工控機70。