[發明專利]滲流特性等效模擬方法和試驗系統

有效

• 申請號: 201911323323.3
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111017257B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 江婷;何超;王明振;蔣榮;張浩;孫鋼
• 申請（專利權）人: 中國特種飛行器研究所
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

本發明提供一種滲流特性等效模擬方法和試驗系統，通過不同縮比的滲漏源等效試驗模型分別研究縫隙、圓形單孔、方形單孔、圓形多孔等復雜形狀的實機滲漏源滲流特性，基于進水量曲線掌握了上述滲漏源在模型上的等效設計方法。通過該方法得到的模型滲漏源等效模擬方案更為合理、有效。進一步保證了飛機試驗模型在漂浮特性試驗過程中，機內進水量、水流分布與實機的強等效性，通過模型試驗預報得到的實機進水漂浮姿態和漂浮時間依據性更強、精度更高、可實現性更好。

技術領域

本發明屬于固定翼飛機水上迫降試驗領域，尤其涉及一種滲流特性等效模擬方法和試驗系統。

背景技術

固定翼飛機的應急撤離程序和適航符合性驗證要大量參照飛機模型的水上迫降和漂浮特性試驗，提高試驗模型的設計制作和水上迫降試驗精度對于固定翼飛機的設計和性能驗證工作極為重要。

漂浮特性是固定翼飛機水上迫降后在水面穩定漂浮和應急撤離的重要性能指標。適航規章指出，必須采用模型試驗或理論計算的方法表明飛機的漂浮特性滿足要求。特別的，當采用試驗方法對飛機的漂浮特性展開研究時，必須綜合考慮滲漏源的形態、位置、大小等參數所造成的影響。但實際飛機的滲漏源數量多、尺寸小、分布廣且形態復雜，試驗模型因受到池壁效應、試驗速度等條件的限制，往往選取的縮放比λ較大，使得實機滲漏源參數在模型上的等比例相似模擬無法實現。

針對上述問題，當前機型在開展水上迫降漂浮特性研究時，通常利用滲漏源簡單集中縮比對實機滲漏源進行模擬，但水上迫降試驗現象和結果表明，該方法仍無法真實表征飛機的進水滲流情況，較大程度影響了實機漂浮特性的預估評價。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是在進行飛機漂浮特性試驗前，基于背景機型的線型特點開展必要的滲流特性等效模擬研究，根據所獲取不同模型的進水量時歷曲線，研究對應線型的滲漏源等效模擬方法和通用方程，通過優化滲漏源設計方案，進一步提升漂浮特性模型試驗的有效性。

為實現上述目的，本發明實施例提供一種滲流特性等效模擬方法和試驗系統。本發明實施例第一方面提供一種滲流特性等效模擬方法，所述方法采用滲流特性試驗系統，所述滲流特性試驗系統包括第一模型和第二模型，所述第一模型為包含有滲漏源的1:1模型，所述第二模型與所述第一模型的比例關系為1：λ；所述第二模型的滲流源等效底板上設置有所述第一模型上的滲流源的等效滲流源，所述第一模型和所述第二模型之間的外形尺寸、結構布局、結構件體積、模型重量、重心關系滿足傅汝德相似準則；所述方法包括：

步驟1、采用所述第一模型開展進水漂浮試驗，獲取第一曲線，所述第一曲線為所述第一模型的進水量隨時間的變化曲線；

步驟2、采用所述第二模型開展進水漂浮試驗，獲取第二曲線，所述第二曲線為所述第二模型的進水量隨時間的變化曲線；

步驟3、在所述第二曲線與所述第一曲線不一致時，更改所述第二模型的滲流源等效底板上的等效滲流源的大小或者位置，重復執行上述步驟2；

步驟4、根據每次執行步驟2時所述第二模型的滲流源等效底板上的等效滲流源的大小和位置，以及獲取的第二曲線，獲取滲流特性；所述滲流特性用于指示不同滲流源的進水量隨時間的變化曲線。

可選的，所述方法還包括：

在所述第二曲線與所述第一曲線一致時，執行步驟4。

可選的，采用模型進行進水試驗，包括：

步驟10、利用透明膠布粘接模型的滲漏源，將所述模型置于試驗水域中，將所述模型的初始姿態角調整為預設姿態角；

步驟20、移除所述透明膠布，液位傳感器監測所述模型中液位隨時間的變化情況，并將監測數據傳遞給數據采集系統；

步驟30、數據采集系統將采集到的各液位傳感器的液位變化參數傳遞給數據處理系統，所述數據處理系統獲取所述模型進水量隨時間的變化曲線；