飞行器结冰地面模拟试验平台设计与实现

摘要

飞行器结冰地面模拟试验平台是模拟了自然环境下结冰现象设计的试验平台，是针对结冰这一特殊的气象条件对飞行器产生影响进行研究的地面模拟试验风洞控制平台，平台最初设计目标是配合我国大运项目中 ARJ21-700客机“发动机短舱防冰系统除冰试验”试航取证要求建设的试验平台，在此之前，国内尚无此类试验平台。 本文介绍了飞行器结冰地面模拟试验平台控制系统组成，通过对各子系统耦合控制试验规律摸索，得出了一套合理的结冰控制流程，并完成了发动机结冰试验。 首先，试验平台明确了试验需求。作为环境风洞控制系统，平台建立在移动式钢结构为主体的风洞基础上，本着稳定可靠的设计理念及最优控制原则，控制系统采用的是工业以太网控制架构与环境风洞特种试验控制方式相结合的设计理念，主控计算机通过以太网络对各子系统发送控制指令，通过编写、调用、实施试验计划及对反馈信号的分析调整实现对动力系统、转台升降机构、喷雾子系统、降雨子系统等的合理控制，并对上述各子系统实现集成及连锁控制，实现了多子系统耦合控制的设计目标。 其次在完子系统功能建设的基础上，平台进行了验证性试验，根据不同的试验流程模拟多种状态的大气结冰现象。平台利用外部自然低温气象条件，简化了制冷等非必要设备，试验通过调整控制流程及参数，在一定数据范围内对试验区域结冰范围、结冰颗粒大小及水含量进行调节，进而实现对区域整体水雾粒径的调整，达到对过冷水滴不同凝结方式控制的目的，即结冰现象的地面模拟控制。 再次，试验平台在哈飞机场完成了对 ARJ21-700发动机短舱防冰系统除冰试验关于 CCAR25.1093(b)要求的适航取证试验，平台设计合理，运行稳定，数据可靠，试验效果良好。 最后，试验平台针对不同环境下结冰现象又进行了大量的验证性试验，摸索出了一套相对可靠的结冰控制流程，除满足单一功能的防冰控制除冰试验外还能够满足喷雾、降雨等相关的特种试验。在我国结冰控制相关技术还不成熟的情况下迈出了结冰风洞模拟试验技术的第一步。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 地面模拟试验平台研究背景

1.2 地面模拟试验平台研究意义

1.3 国内外相关技术概况

第2章 飞行器结冰地面模拟试验平台设计及需求

2.1平台设计论证

2.2平台设计需求及技术指标

2.3 平台设备功能

2.4 本章小结

第3章 飞行器结冰地面模拟试验平台硬件组成

3.1平台控制系统组成

3.2平台子系统组成

3.3数据采集

3.4 安全连锁及监控

3.5 本章小结

第4章 飞行器结冰地面模拟试验平台软件设计

4.1软件分类说明

4.2软件实现

4.3本章小结

第5章 地面模拟试验平台试验及试验结果

5.1 仿真试验

5.2试验准备

5.3 试验及结果

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历