有起落架布置的双三角翼载荷测试技术研究

针对起落架布置在机翼上从而很难实现对机翼根部切面载荷测试的问题,结合某型飞机全机载荷测试项目,分析研究了该型机翼的结构特点,并设计机翼根部弯矩、剪力、扭矩测试应变电桥。考虑到外场无承力结构可作为约束载荷点的试验条件,提出全机自平衡多点协调加载标定模型,得到了较准确的载荷标定数据。同时对标定试验数据进行多元回归分析,建立了载荷标定方程,并通过校验工况对载荷标定方程进行了误差分析,大载荷下的误差均不超过5%,可满足一般的工程要求。最后经飞行实测验证,得到了该类机翼根部切面准确的载荷-时间历程。该技术可以运用到有起落架布置的机翼载荷外场测试上,对起落架以内的切面载荷测试可作为通用方法使用。     

直机翼静气动弹性特性研究

现代亚音速飞机的柔性较大,其静气动弹性对载荷分布有重要影响。为此,基于全机地面共振试验结果建立机翼的结构有限元模型,利用颤振风洞试验测量的弹性变形对基于偶极子格网法的定常气动力进行下洗修正,建立了直机翼的静气动弹性模型,分析了静气动弹性对直机翼飞行载荷分布的影响。结果表明:静气动弹性使直机翼存在"弹性加载"效应。直机翼结构设计时,应考虑静气动弹性引起的飞行载荷分布问题。     

一种可变刚度的载荷校准试验调试台架

载荷校准试验是应变法飞行载荷测量工作中必要的环节,其试验结果决定着飞行载荷测量成败。通常载荷校准试验是在飞机上实施的,具有较大的风险,为此在正式试验前要进行加载设备调试、工况演示,进而实现工况优化,降低试验风险。针对调试试验提出了一种可变刚度的载荷校准试验调试台架,通过对空气弹簧调节台架整体刚度,实现机翼受载后的变形模拟。试验结果表明,该调试台架的功能和承载能力能够满足调试试验的需求,能实现大展弦比机翼的大变形模拟。     

基于BP神经网络的三角机翼飞行载荷模型研究

针对三角机翼结构设计复杂、传力路径多和大载荷引起结构非线性等因素,采用BP神经网络方法建立飞行载荷模型。通过地面静力试验,利用某型三角机翼载荷标定试验数据,建立机翼根部剪力和弯矩的载荷模型,并对多个校验工况进行验证。经与多元线性回归载荷预测结果对比分析,结果显示,BP神经网络模型预测误差都在3%以内,特别对于剪力,BP神经网络预测误差明显小于多元线性回归,表明BP神经网络可作为测量三角机翼飞行载荷的一种更加有效的工程方法。     

一种用于飞行载荷实测的改进动态模型建立方法

载荷模型在使用应变计法的飞行载荷实测中占有重要地位,基于地面静态校准数据和空中动态飞行数据,建立一种动态的载荷模型,并提出一种剔除强影响应变计的相对准则,形成一种改进的动态模型建立方法。通过和传统动态建模方法的比较验证了改进方法的正确性,在地面检验工况中发现改进方法比传统的动态建模方法精度高。最后将之应用于某型机翼根部的飞行载荷实测,结果发现:和传统静态建模方法比较,弯矩差5%,剪力差3%,由于该方法更代表空中实际飞行状况,其结果可能更可靠。     

全动平尾带偏度载荷校准试验技术研究

飞机飞行载荷测量是飞行试验的一项必不可少的工作。针对全动平尾飞行载荷难以测量的问题,提出了带偏度载荷校准试验方法。共进行了五种带偏度载荷校准试验,并利用校准试验数据建立能测量平尾在任意操纵偏度下的载荷方程。通过飞行试验验证了该方法的正确性,为全动平尾飞行载荷测量提供了一种重要的技术途径。     

基于应变法飞行实测载荷的机翼压心计算方法

机翼压心是机翼气动特性评估的重要参数,为采用应变法飞行载荷测量结果计算机翼压心坐标,由载荷地面校准试验原理对飞行载荷测量结果进行分析,在此基础上采用达朗贝尔原理分析了机翼结构在飞行过程中的受力情况,在低速小迎角条件下将机翼结构所受气动力与支反力、重力及惯性力的影响相分离,从而在所得到气动力及其所产生的弯矩和扭矩基础上对机翼压心进行计算。采用该方法对急剧对称拉起机动压心变化情况进行计算,结果与理论分析相符,表明该方法合理可行。     

叶片高低周复合疲劳试验技术研究

为了验证叶片在高低周复合载荷作用下的疲劳寿命,建立了叶片高低周复合疲劳试验技术。基于圆柱滚子轴承和直线滑轨提出了正交载荷解耦方法,利用外部信号触发方式建立联合载荷协调加载控制技术。以某涵道尾桨风扇叶片为研究对象,开展其在离心载荷/低循环疲劳和气动载荷/高循环疲劳耦合作用下的疲劳试验。试验复合载荷控制精度优于±1%,同步协调加载时间间隔小于0. 3 s。结果表明,提出的高低周复合疲劳试验技术有效地解决了叶片正交载荷解耦和协调加载控制等技术难点。为提高叶片类部件的高低周复合疲劳寿命预测精度提供技术支持。     

考虑剖面内加载的飞行载荷测量

针对剖面内加载可能引起虚假载荷的问题,基于叠加原理,推导了一种可考虑剖面内加载的飞行载荷测量方法,并将其应用于翼面的非根部飞行载荷实测中,比较讨论了剖面内加载对载荷方程以及飞行载荷的影响。     

液压作动器协调加载调试台设计

以某型机翼载荷校准试验为背景,设计了一种用于飞机载荷校准试验的液压作动器协调加载调试台。通过空气弹簧模拟飞机机翼刚度,实现变刚度模拟,对作动器进行单点或多点协调加载的性能参数调试。调试后将作动器安装到真实机翼处进行校准试验,不仅提高了作动器的跟随性,优化了控制参数,同时提高了试验的效率和安全性。该调试台不仅实际应用效果良好,并且能够扩展到其他领域液压作动器协调加载调试中,有很好的工程应用前景。