[發明專利]一種全機跨音速顫振風洞模型及其設計方法

有效

• 申請號: 202011332776.5
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112611539B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 王標;王赫喆;胡鑫;蒼峰;于佳鑫
• 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: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08;B64F5/60
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本申請屬于跨音速顫振試驗領域，特別涉及一種全機跨音速顫振風洞模型及其設計方法。模型包括：機身模型部件，以及分別安裝在機身模型部件對應位置的機翼模型部件、垂尾假件、平尾假件將機身模型部件分為機身承力結構以及附加維形兩部分，機身承力結構采用鋁合金梁架、PMI泡沫以及復合材料蒙皮的結構；附加維型包括PMI泡沫以及復合材料蒙皮，附加維型安裝在機身承力結構上。機翼模型部件同樣采用鋁合金梁架、PMI泡沫以及復合材料蒙皮的結構，機翼模型部件的外掛點處通過掛架安裝有外掛物金屬模型。本申請使全機模型傳力特性更反映真實情況，重量和機身剛度控制更加精確，同時提高模型強度和承載能力，更適用于重外掛狀態的全機跨音速顫振風洞試驗。

技術領域

本申請屬于跨音速顫振試驗領域，特別涉及一種全機跨音速顫振風洞模型及其設計方法。

背景技術

跨音速顫振試驗是在跨音速范圍內證實飛機的設計顫振特性和顫振速度余量的一個有效手段，也是確定顫振邊界的有效手段。試驗可以用來驗證和修正在飛機顫振計算中使用的顫振計算方法以及跨音速非定常空氣動力，并通過修正給出飛機的顫振邊界。而模型設計技術就是跨音速顫振試驗的瓶頸技術之一。

目前現有的全機跨音速顫振風洞模型通常采用金屬+發泡維形的設計方法，近期也發展幾種模型設計方法，例如全復合材料模型設計方法、金屬芯板+復材蒙皮設計方法等，但這些方法都不能完美得解決顫振試驗中的問題。對于金屬+發泡維形的設計方法而言，存在傳力特性模擬不夠準確，并且模型超重等問題；對于全復合材料設計方法而言，存在由于復合材料的易損性以及加工精度問題導致模型機身剛度偏差大，模型強度、承載能力較差的情況；對于金屬芯板+復材蒙皮設計方法而言，存在由于復合材料工藝不穩定性以及加工精度問題導致模型蒙皮加工性差，同時也存在超重的情況，不適用全機帶重外掛裝置跨音速顫振風洞試驗。

因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

發明內容

本申請的目的是提供了一種全機跨音速顫振風洞模型及其設計方法，以解決現有技術存在的至少一個問題。

本申請的技術方案是：

本申請的第一個方面提供了一種全機跨音速顫振風洞模型，包括：機身模型部件，以及分別安裝在所述機身模型部件對應位置的機翼模型部件、垂尾假件、平尾假件，其中，

所述機身模型部件包括機身承力結構以及附加維形；

所述機身承力結構包括鋁合金梁架、PMI泡沫以及復合材料蒙皮，所述PMI泡沫通過粘接埋入所述鋁合金梁架內部，所述復合材料蒙皮套設在所述鋁合金梁架上；

所述附加維型包括PMI泡沫以及復合材料蒙皮，所述復合材料蒙皮套設在所述PMI泡沫上，所述附加維型安裝在所述機身承力結構上；

所述機翼模型部件包括鋁合金梁架、PMI泡沫以及復合材料蒙皮，所述PMI泡沫通過粘接埋入所述鋁合金梁架內部，所述復合材料蒙皮套設在所述鋁合金梁架上，所述機翼模型部件設置有外掛點，外掛點處通過掛架安裝有外掛物金屬模型。

可選地，所述機身承力結構的外形遠低于飛機真實外形，且橫截面變化連續。

可選地，所述機翼模型部件的鋁合金梁架上開設有凹槽，所述凹槽的一側開設有螺紋孔，所述機身承力結構的鋁合金梁架上設置有對接接頭，所述對接接頭插入所述凹槽中并通過螺栓固定，從而實現所述機翼模型部件與所述機身模型部件的連接。

可選地，還包括機翼機身連接蓋板，所述機翼機身連接蓋板通過螺栓安裝在所述機身模型部件與所述機翼模型部件的連接處。

可選地，所述機翼模型部件的鋁合金梁架上設置有內埋式振動加速度傳感器。

可選地，所述機翼模型部件的鋁合金梁架上設置有多個配重塊。