一种水面飞行器耐波性全机动力模型水池试验方法

摘要

一种水面飞行器耐波性全机动力模型水池试验方法，试验步骤如下：a.全机动力模型及试验装置安装；b.数据采集设备安装；c.全机动力模型水池试验。试验结束后，数据分析处理人员应先分析所收集数据的有效性，剔除无效数据，并进行记录，记录的内容包括襟翼偏转角度、升降舵偏转角度，试验模型的重量、重心，试验时拖车速度，阻力仪（8）的平均值以及陀螺仪（13）、位移计（11）和加速度传感器（14）的幅值。本发明优点是：该方法实用、可行、操作简单、试验结果可靠。

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种水面飞行器耐波性全机动力模型水池试验方法。

背景技术

水面飞行器既可在水面安全起降，又可在空中高速飞行，在国防建设和国民经济发展中具有重要作用。水面飞行器既可用于兵员物资运输、海上巡逻侦查预警、攻击水面舰艇和反潜等军事任务，也可用于海上搜救、环境监测、森林灭火等民用领域。随着我国国防建设和经济发展，对高性能水面飞行器的需求日益迫切。

耐波性是水面飞行器最重要的水动性能之一，是衡量水面飞行器性能优劣的重要指标。当水面飞行器在波浪上运动时，受到的水阻力会增大，纵摇运动和升沉运动会更加剧烈，并且会受到较大的垂向加速度。当这些运动过于剧烈时，会产生严重的后果，对飞机的起飞和降落带来危险，这些后果主要包括：一是水阻力增大到超过发动机拉力，飞机没有剩余加速度，无法加速到离水起飞速度，从而无法起飞；二是剧烈的纵摇运动和升沉运动会使飞机的姿态角超过稳定边界，飞机可能出现海豚、跳跃等不稳定的运动；三是过大的垂向加速度和剧烈的纵摇运动会给机组人员带来严重的生理上的不适，影响机组人员的操作能力，或是发生头晕、呕吐等现象，严重影响飞行员对飞机的操控。为了评判水面飞行器的耐波性，最可信、有效的方法是利用实机的缩比模型进行耐波性水池试验，测量试验模型在波浪中水阻力的增加值，以及纵摇运动、升沉运动和垂向过载的幅值，并根据试验数据对实机在波浪上的运动响应进行预报，以评判飞机的耐波性。

目前还没有一种实用的水面飞行器耐波性全机动力模型水池试验方法，特别是在进行水池耐波性试验时，由于水阻力的增大会使模型前后窜动，无法准确的测量出水阻力的增加值。

发明内容

本发明的目的是针对目前上述还没有一种实用的水面飞行器耐波性全机动力模型水池试验方法，特别是在进行水池耐波性试验时，由于水阻力的增大会使模型前后窜动，无法准确的测量出水阻力的增加值之不足，而提供一种水面飞行器耐波性全机动力模型水池试验方法。

本发明试验步骤如下：

a、全机动力模型及试验装置安装：

全机动力模型安装在水动力高速试验拖车的下方，试验装置包括重心连接杆、小滑车、升沉杆、导航杆和适航仪,重心连接杆下端与全机动力模型的重心位置处铰接，上端与升沉杆固接，升沉杆穿过小滑车并能在垂直方向上自由运动，小滑车放置在适航仪上，并能沿纵向在一定范围内自由运动，导航杆固定在适航仪上，导航杆穿过全机动力模型上的导航片，该试验装置能够保证全机动力模型在一定范围内沿垂向、纵向自由运动，并且能保证全机动力模型在俯仰方向自由转动，且不发生偏航运动；

b、数据采集设备安装：

与全机动力模型耐波性试验相关的设备有阻力仪、位移计、陀螺仪和一组加速度传感器，阻力仪固定在适航仪上，并通过细软钢索和弹簧与小滑车连接，位移计固定在水动力高速试验拖车顶部，并通过细软绳索与升沉杆相连，陀螺仪固定在全机动力模型内部，分别在全机动力模型的前、中、后位置固定安装加速度传感器，并保证中间加速度传感器在重心位置附近；

c、全机动力模型水池试验：

试验时，水动力试验高速拖车在轨道上运动时带动全机动力模型在水面上运动，全机动力模型的速度由水动力试验高速拖车控制，当水动力试验高速拖车加速达到试验要求的运行速度并稳定后，启动数据采集器采集试验数据，拖车稳定运行一段时间后，停止采集，水动力试验高速拖车刹车减速直至停车，试验结束后，数据分析处理人员应先分析所收集数据的有效性，剔除无效数据，并进行记录，记录的内容包括襟翼偏转角度、升降舵偏转角度，全机动力模型的重量、重心，试验时拖车速度，阻力仪的平均值以及陀螺仪、位移计和加速度传感器的幅值。

本发明的优点是：该方法实用、可行、操作简单、试验结果可靠。

附图说明

图1是本发明试验装置安装位置结构示意图。

图2是图1前视结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明试验步骤如下：

a、全机动力模型及试验装置安装：

全机动力模型1安装在水动力高速试验拖车15的下方，试验装置包括重心连接杆2、小滑车3、升沉杆4、导航杆6和适航仪7,重心连接杆2下端与全机动力模型1的重心位置处铰接，上端与升沉杆4固接，升沉杆4穿过小滑车3并能在垂直方向上自由运动，小滑车3放置在适航仪7上，并能沿纵向在一定范围内自由运动，导航杆6固定在适航仪上7上，导航杆6穿过全机动力模型1上的导航片5，该试验装置能够保证全机动力模型在一定范围内沿垂向、纵向自由运动，并且能保证全机动力模型在俯仰方向自由转动，且不发生偏航运动；

b、数据采集设备安装：

与全机动力模型1耐波性试验相关的设备有阻力仪8、位移计11和陀螺仪13和一组加速度传感器14，阻力仪8固定在适航仪7上，并通过细软钢索9和弹簧10与小滑车3连接，位移计11固定在水动力高速试验拖车15顶部，并通过细软绳索12与升沉杆4相连，陀螺仪13固定在全机动力模型1内部，分别在全机动力模型1的前、中、后位置固定安装加速度传感器14，并保证中间加速度传感器在重心位置附近；

c、全机动力模型水池试验：

试验时，水动力试验高速拖车15在轨道上运动时带动全机动力模型1在水面上运动，全机动力模型1的速度由水动力试验高速拖车15控制，当水动力试验高速拖车15加速达到试验要求的运行速度并稳定后，启动数据采集器采集试验数据，拖车稳定运行一段时间后，停止采集，水动力试验高速拖车15刹车减速直至停车，试验结束后，数据分析处理人员应先分析所收集数据的有效性，剔除无效数据，并进行记录，记录的内容包括襟翼偏转角度、升降舵偏转角度，全机动力模型1的重量、重心，试验时拖车速度，阻力仪8的平均值以及陀螺仪13、位移计11和加速度传感器14的幅值。