2 m 量级高速风洞测量系统常见故障及分析

为助力解决风洞试验中的疑难问题,对风洞试验中测量系统常见故障整理汇总进行分析。通过对2 m 量 级高速风洞试验中记录的常见故障汇总分析,整理出故障类型及其处理方式,使风洞试验中出现故障时能快速通过 该分析报告找到问题所在并解决故障。在2 m 量级高速风洞试验中的应用表明：该方法能实现常见故障出现后快速 查找问题关键的可行性,为风洞试验安全及试验效率提供有力支撑。     

软件逆向工程技术在2.4 m风洞核心控制程序研制中的应用

为解决2.4 m风洞核心控制程序中存在几个没有源代码的C语言执行模块严重制约系统平台升级的问题,采用软件逆向工程技术研制新的替代模块。介绍了模块重新研制的步骤方法、软件调试方案等,给出程序改造后的实际控制曲线。试验数据结果表明：风洞流场和模型姿态控制精度达到或优于原来系统的指标,并已投入风洞试验实际应用,证明软件研制是成功的。     

一种改进的FL-32 风洞双转轴角度测量方法

为满足风洞开展横向测力试验的需求,对FL-32 风洞双转轴角度测量方法及结构进行改进。依据侧滑角 的测量原理,利用三角函数关系计算侧滑角,通过分析侧滑角测量方法误差来源,结合FL-32 风洞实际结构形式, 建立了一套新的侧滑角测量方法,可提高侧滑角的测量精度;同时,通过对双转轴局部结构进行改进,解决了双转 轴的可靠性和适用性。试验结果表明,FL-32 风洞双转轴能满足风洞横向测力试验的要求。     

一种连续变滚转角试验装置设计与实现

为实现1 m 量级跨超声速风洞连续变侧滑角能力,拓展试验技术范围、提升试验效率,研制一种连续变 滚转角试验装置。介绍该装置的技术要求、结构设计及仿真结果,以及配套的控制系统软硬件设计,给出装置整体 系统进行电磁兼容性测试、静态载荷测试及风洞试验验证结果。仿真、测试及风洞结果表明：该装置在风洞现场环 境下使用具有良好的电磁兼容性,并能够有效承担风洞试验载荷要求;同时,采用连续变滚转角试验装置试验数据 重复性良好、采用“常规测力中部支架+12°双转轴”支撑方式比较,试验数据规律基本一致,其小量偏差与2 种方 式的支撑干扰相关;该装置控制精度高、运行速度和范围均满足技术要求,可工程化应用于风洞试验。     

串联式超声速环形引射器的设计与分析

为了满足高超声速风洞建设的需要,开展了串联式超声速环形引射器系统的状态模拟及方案论证。结合已有的风洞尺寸,采用一维处理方法,针对试验马赫数4、6、8,对Φ2m高超声速风洞两级串联式超声速环形引射器进行方案设计,得到各级质量流量、前室总压和临界截面马赫数等参数。结果表明:Φ2m高超声速风洞采用串联式超声速环形引射器方案能保证风洞的正常运行,但气源系统和场地要求苛刻,风洞运行成本偏高。     

超声速风洞的启动特性与流路形状的影响

为改善超声速风洞的启动特性,研究了风洞下游形状对风洞起动特性的影响。以1 m×1 m超声速风洞为例,利用数值计算和试验进行了探讨,提出并验证了满足性能要求的高效风洞扩散段设计方案。介绍了风洞结构、数值分析与试验方法及其结果等。     

超声速风洞的启动特性与流路形状酌影响

为改善超声速风洞的启动特性,研究了风洞下游形状对风洞起动特性的影响。以1m×1m超声速风洞为例,利用数值计算和试验进行了探讨,提出并验证了满足性能要求的高效风洞扩散段设计方案。介绍了风洞结构、数值分析与试验方法及其结果等。     

基于NI cDAQ 的旋转天平实时速压测量系统

针对实际风洞试验中,速压波动较大导致的旋转天平得到的数据精度不高问题,设计基于NI cDAQ 的旋 转天平实时速压测量系统。阐述多点静压落差法测量速压的原理和方法,介绍测量系统的硬件组成和软件设计,并 将该系统应用在Φ5 m 立式风洞旋转天平试验中。结果表明：该系统稳定可靠,能有效克服速压波动较大的问题, 提高试验数据的精准度,为风洞试验提供有力保障。     

飞机外挂物投放风洞试验控制及测量系统

随着现代作战飞机外挂物内置以及挂载装备式样的增多,对风洞投放试验技术提出更高的要求.结合新需求,研制一套飞机外挂物投放试验控制及测量系统.搭建4路投放、助推控制回路,引入现代测试技术和同步高速摄影进行测量.结果表明,该系统能实现4路外挂物的单投、齐投、连投的精确控制和轨迹记录,对于开展投放试验是可行的.     

美国新型高超声速地面试验设施建设研究与启示

为了研判未来一段时间世界高超声速地面试验设施的发展趋势,介绍了美国近期建设的几座先进高超声速地面试验设施,包括陆军在德州农工大学系统布什作战发展综合体（BCDC）启动建设的弹道/气动光学/材料试验靶（BAM）、空军在阿诺德工程发展综合体（AEDC）升级改造建设的高雷诺数高超声速风洞（即9号风洞）、空军在AEDC研制改造的清洁空气变马赫数试验台和德克萨斯大学圣安东尼奥校区（UTSA）新建的高超声速路德维希管风洞。梳理了这些试验设施的建设背景、试验能力、试验技术,以及开展的试验与研究工作等内容,并简要总结了这些试验设施建设的经验,提出了几点启示。     

风洞流场控制系统规范化研究与应用

为不断提高风洞试验能力、减少风洞建设成本,对风洞流场控制系统的规范化进行研究.分析目前中国空气动力研究与发展中心高速所测控系统规范化建设情况,阐述进行风洞流场控制系统规范化的必要性,重点对软件的规范化进行分析,主要开展软件结构分层、主要被控参数控制方法和复杂流程实现等方面的探索和设计,并对下一步工作提出展望.研究结果表明:规范化的风洞流场控制系统具有功能完善、结构清晰、适应性强等优点,可为今后相关系统的研发提供借鉴.     

一种风洞天平信号电磁干扰补偿方法

为解决风洞中的大功率伺服系统在运行时对弱小天平信号产生较强的电磁干扰,严重影响数据的精度和可靠性的问题,提出一种在时域上对信号进行干扰补偿的方法.通过在天平上引入旁路电桥,用于敏感干扰信号,使用减除法补偿天平信号,并模拟风洞试验环境,开展伺服驱动器和大功率电机的干扰补偿实验.结果表明:该方法能显著减弱电磁干扰的影响,达到提高数据精度和可靠性的目的.     

边界层风洞控制系统

边界层风洞控制系统采用IPC完成直流电机调速装置、迎角机构和转盘机构、交流伺服驱动装置的自动控制.通过测量风洞试验段内流场的动压,校正温度后,实时计算实际风速值,并与给定风速值相比较,用PID调节风速实现闭环控制.可编程控制器发送指令,采集调速装置状态和控制器件应答信号,处理电机控制系统开关量信号并与计算机系统交换信息.     

基于无线技术的风洞速度场测量方法

为提高风洞流场校测试验效率并保证数据的一致性,提出一种基于无线技术的风洞速度场测量方法.在1.8 m×1.4 m低速风洞建设中,创新性地将探针、微差压传感器、微型数据采集仪、无线数据传输模块、电源等通过特制的接头和安装座集成为一体,形成小型一体化的无线测量探头,配套专用移测架,实现了风洞闭口试验段速度场的连续移测.试验结果表明:整个测试区域空间速度场均匀性和局部气流偏角达到合格指标,流场校测效率大幅提高.     

连续式跨声速风洞中压缩机一体化设计

为满足连续式跨声速风洞对主回路驱动压缩机运行范围宽广、气动性能优良、转速控制精度高、密封严密、喘振预防安全可靠的特殊要求,开展0.6 m连续式风洞驱动压缩机针对性设计,并进行机械运转试验、气密性试验、转速控制精度测试试验、热力性能试验、喘振预防试验验证。根据一体化设计理念,对压缩机进气室、排气室分别与风洞第1拐角段和第2拐角段整体设计,使结构紧凑、流动均匀、压力损失降低;采用充气密封和设置放空腔等设计,有效防止了润滑油泄漏到风洞内流道以及风洞内部试验气体向洞体外泄漏和风洞外部的湿空气进入风洞内部;基于主从控制模式和矢量控制技术,成功实现了两台电机的双端同步拖动。试验结果表明：0.6 m连续式风洞驱动压缩机设计合理,气动性能优良,运行平稳,密封效果良好;压缩机转速控制精度优于0.03%,防喘振控制安全可靠。     

机载式相位多普勒干涉仪在结冰风洞的应用

为提高喷雾系统雾化喷嘴的性能,提出一种在结冰风洞云雾参数中用机载式相位多普勒干涉仪(phase Doppler interferometer-flight probe double range,PDI-FPDR)测试粒径特性的方法.介绍PDI-FPDR系统的原理和应用条件,给出结冰风洞喷雾系统在不同水压和气压条件下的试验测量结果,并对结果进行初步分析和对比.试验结果表明:该测试方法有效、可靠,可为结冰风洞云雾特性研究提供依据.     

静态压力测量系统在风洞实验中的应用

风洞用于空气动力学的模拟试验,通过数据采集系统获取风洞试验数据。从实验设备、测量模型、实验系统和实验步骤等方面对低速风洞静态压力分布实验进行介绍。实验结果表明,该实验以先进的智能压力扫描阀测量仪器为主体,能快速提供实验数据报告及图表,实现高精度、高速率、多通道、高稳定性的压力数据的采集。     

某跨超声速风洞测量系统

为了提高风洞试验中数据采集的同步性和精准度,针对跨超声速风洞的特点,设计某跨超声速风洞测量系统。介绍风洞测量系统的总体设计,详细阐述了连续与阶梯同步采集、反射内存、NI-PSP技术协议等新技术新方法。给出第1期标模试验,结果表明：该系统运行稳定可靠,具有数据采集精准度高,采集频率高,保存数据完整,数据通信可靠性高和传输时延短等特点,具有较高的自动化程度和拓展能力,并利于国内自主开发。