飛行器低速大攻角動穩(wěn)定性風洞實驗技術研究.pdf

1、飛行器的動導數(shù)(動穩(wěn)定性參數(shù))是設計其導航系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及對飛行器進行動態(tài)品質分析時所需的重要原始參數(shù).現(xiàn)代先進戰(zhàn)斗機和導彈飛行包線的擴展,包括大攻角和帶側滑情況下的機動飛行,使得人們近年來對動穩(wěn)定性研究更加重視.風洞試驗是獲取動導致(動穩(wěn)定性參數(shù))行之有效的方法.該文的工作是研制了低速大攻角動導數(shù)試驗系統(tǒng).該系統(tǒng)適用于4 m×3m風洞和Φ3.2m風洞,由模型支撐及激振裝置、動力及控制系統(tǒng)、六分量天平數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等幾個部分組成.可

2、進行大攻角、帶側滑情況下的滾轉振動試驗、偏航振動試驗、俯仰振動試驗、升沉振動試驗和平移振動試驗,可測量包括阻尼導數(shù)、交叉導數(shù)和交叉耦合導數(shù)在內的全部組合動導數(shù)以及由α和β產生的動導數(shù).同時,為了滿足非定常氣動力試驗研究的需要,該系統(tǒng)可進行振幅至20°的簡諧振蕩試驗,測量非定常氣動力,還可研究平均攻角、振幅、折算頻率對非定常氣動力的影響.根據(jù)線性小擾動假設,推導了五種振動大攻角、帶側滑情況下的動導數(shù)風洞試驗的理論公式,包括所有的正交導數(shù)和

3、同相導數(shù)的理論計算公式.開展了動導數(shù)數(shù)據(jù)處理的方法研究,給出了兩種計算方法,相關濾波法和富氏變換法.配置了功能完善、精度高的測試系統(tǒng),滿足了六通道的測試要求;研制了全數(shù)字化動導數(shù)測試軟件.研究了信號采集、小信號的分離檢測、動態(tài)信號的處理等關鍵技術,找到了最優(yōu)的匹配測試參數(shù).進行了三角翼布局飛機大攻角(α=0~90°)帶側滑(β=0~35°)的滾轉、偏航、俯仰、升沉、平移振動試驗,測量了全部動導數(shù).結果表明:所測動導數(shù)量值正確、合理,重復