本發(fā)明屬于直升機(jī)飛行試驗(yàn)載荷測(cè)試貼片改裝，尤其涉及一種直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試的解耦貼片方法。

背景技術(shù)：

1、直升機(jī)具有垂直起降、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，極其適用于低空、低速、定點(diǎn)作業(yè)等飛行工況。目前，直升機(jī)在已廣泛應(yīng)用于對(duì)地偵察/攻擊、突襲登陸、武器投送、后勤支援保障短途運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、救災(zāi)救生、地質(zhì)勘探、設(shè)備吊裝、護(hù)林滅火等領(lǐng)域。主旋翼系統(tǒng)是直升機(jī)的唯一升力來源，是直升機(jī)最重要的系統(tǒng)組成之一。飛行狀態(tài)下，主槳葉的揮舞運(yùn)動(dòng)、擺振運(yùn)動(dòng)、扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主旋翼系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的重要表征形式。因此，在直升機(jī)研制過程中，必須通過飛行試驗(yàn)獲取各種真實(shí)工況下的主槳葉揮舞、擺振、扭轉(zhuǎn)載荷，用于直升機(jī)旋翼系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析、強(qiáng)度設(shè)計(jì)和壽命評(píng)估。

2、直升機(jī)主槳葉載荷測(cè)量是直升機(jī)載荷試飛的關(guān)鍵測(cè)試技術(shù)，如何快速的完成主槳葉試驗(yàn)件的貼片、解耦、標(biāo)定，對(duì)于直升機(jī)主旋翼系統(tǒng)飛行載荷測(cè)試顯得尤為重要。目前，直升機(jī)主槳葉翼型段擺振測(cè)量解耦工作，主要是通過在主槳葉上大量均勻分布粘貼應(yīng)變片，通過解耦測(cè)量挑選的方式來確定合適的應(yīng)變片粘貼位置完成解耦貼片。但是該方法需要粘貼大量的應(yīng)變片，占用人力資源，綜合效能低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決相關(guān)技術(shù)中進(jìn)行解耦貼片時(shí)需要粘貼大量的應(yīng)變片，占用人力資源，綜合效能低下的問題，本發(fā)明提供一種直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)量解耦貼片的方法，用于直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)量解耦貼片，為直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)量測(cè)試改裝提供貼片指導(dǎo)，提升直升機(jī)主槳葉載荷測(cè)試貼片改裝綜合效能。所述技術(shù)方案如下：

2、第一方面，提供一種直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試的解耦貼片方法，所述方法包括：

3、步驟一：根據(jù)直升機(jī)主槳葉翼型段擺振測(cè)量要求，獲取擺振載荷測(cè)量的剖面位置；

4、步驟二：在主槳葉上表面距離主槳葉前緣包鐵邊緣一定距離處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r1；

5、步驟三：在主槳葉下表面距離主槳葉前緣包鐵邊緣一定距離處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r2；

6、步驟四：在主槳葉下表面距離槳葉后邊緣一定距離處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r3；

7、步驟五：從數(shù)字模型中截取直升機(jī)主槳葉擺振測(cè)量面的剖面圖，分別測(cè)量應(yīng)變片r1、r2、r3到直升機(jī)主槳葉弦線的垂直距離l1、l2、l3，直升機(jī)主槳葉弦線為直升機(jī)主槳葉前緣最前端與后緣最后端的連線；

8、步驟六：在直升機(jī)主槳葉后緣上表面選擇合適位置使得該點(diǎn)到弦線的距離l4＝l1+l3-l2，以該位置為中心粘貼1個(gè)應(yīng)變片r5；

9、步驟七：在應(yīng)變片r5左、右一定距離處，各粘貼一個(gè)應(yīng)變片r4、r6；

10、步驟八：將直升機(jī)主槳葉安裝于標(biāo)定臺(tái)上，并對(duì)該剖面進(jìn)行揮舞加載，測(cè)量應(yīng)變片r1、r2、r3、r4、r5、r6的揮舞響應(yīng)輸出δr1、δr2、δr3、δr4、δr5、δr6；

11、步驟九：在相同揮舞加載情況下，計(jì)算δr1、δr2、δr3、δr4、δr5、δr6的應(yīng)變關(guān)系，使得δr＝δr1+δr3-δr2-δrc，

12、其中，δrc為δr4、δr5、δr6，所述步驟九得到三個(gè)δr；

13、步驟十：當(dāng)有一個(gè)δr小于±100個(gè)微應(yīng)變時(shí)，則可判定為解耦成功。

14、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

15、步驟十一：當(dāng)三個(gè)δr均不小于±100個(gè)微應(yīng)變時(shí)，根據(jù)每個(gè)δr的真實(shí)值，補(bǔ)充粘貼一個(gè)應(yīng)變片rx進(jìn)行補(bǔ)充解耦；重復(fù)步驟八、步驟九、步驟十，若應(yīng)變片rx對(duì)應(yīng)的δr小于±100個(gè)微應(yīng)變，則解耦成功。

16、進(jìn)一步地，所述方法還包括：

17、步驟十二：若增加的rx仍然不能使得其對(duì)應(yīng)的δr小于±100個(gè)微應(yīng)變，則繼續(xù)按照步驟十一補(bǔ)充粘貼應(yīng)變片規(guī)則，繼續(xù)補(bǔ)充粘貼應(yīng)變片直至解耦成功。

18、本發(fā)明通過對(duì)直升機(jī)主槳葉翼型段截面進(jìn)行圖形化處理，將槳葉前沿、后沿連線近似作為槳葉剛度中心面，槳葉表面不同貼片位置的應(yīng)變響應(yīng)與其剛度中心面的距離近似成正比。通過本方法，可以為槳葉擺振測(cè)量貼片提供理論解耦貼片位置。相較于傳統(tǒng)方法，可大量的減少應(yīng)變片粘貼數(shù)量，降低應(yīng)變片耗材成本，節(jié)約人人力資源，有效提升直升機(jī)主槳葉載荷貼片測(cè)試改裝的工作效率。

19、其中，步驟十一中補(bǔ)充粘貼應(yīng)變片規(guī)則為：當(dāng)δr大于100微應(yīng)變時(shí)，將rx粘貼于應(yīng)變片r6朝主槳葉后緣一定距離處；當(dāng)δr小于-100微應(yīng)變時(shí)，將rx粘貼于應(yīng)變片r4朝主槳葉前緣一定距離處。

20、其中，所述步驟二中，應(yīng)變片粘貼位置與包鐵邊緣的距離為20～40mm。

21、其中，所述步驟三中，應(yīng)變片粘貼位置與包鐵邊緣的距離為20～40mm。

22、其中，所述步驟四中，應(yīng)變片粘貼位置與主槳葉后緣的距離為40～60mm。

23、其中，所述步驟七中，在應(yīng)變片r5左20～30mm處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r4；在應(yīng)變片r5右20～30mm處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r6。

24、其中，所述步驟十一中，在應(yīng)變片rx的粘貼位置選擇時(shí)，將應(yīng)變片r4、r5、r6的揮舞加載響應(yīng)r4、r5、r6與應(yīng)變片r4、r5、r6到主槳葉后邊緣的距離l進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，作為補(bǔ)充粘貼應(yīng)變片揮舞響應(yīng)的理論值，確定補(bǔ)償應(yīng)變片粘貼位置

25、本發(fā)明的有益效果至少在于：

26、本發(fā)明可以作為直升機(jī)飛行試驗(yàn)主槳葉擺振測(cè)量解耦貼片工作的指導(dǎo)依據(jù)。相較于傳統(tǒng)方法，可大量的減少應(yīng)變片粘貼數(shù)量，降低應(yīng)變片耗材成本，節(jié)約人人力資源，可有效提升直升機(jī)主槳葉載荷貼片測(cè)試改裝的工作效率。

技術(shù)特征：

1.一種直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試的解耦貼片方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟十一中補(bǔ)充粘貼應(yīng)變片規(guī)則為：當(dāng)δr大于100微應(yīng)變時(shí)，將rx粘貼于應(yīng)變片r6朝主槳葉后緣一定距離處；當(dāng)δr小于-100微應(yīng)變時(shí)，將rx粘貼于應(yīng)變片r4朝主槳葉前緣一定距離處。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試解耦貼片方法，其特征在于，所述步驟二中，應(yīng)變片粘貼位置與包鐵邊緣的距離為20～40mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試解耦貼片方法，其特征在于，所述步驟三中，應(yīng)變片粘貼位置與包鐵邊緣的距離為20～40mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試解耦貼片方法，其特征在于，所述步驟四中，應(yīng)變片粘貼位置與主槳葉后緣的距離為40～60mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試解耦貼片方法，其特征在于，所述步驟七中，在應(yīng)變片r5左20～30mm處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r4；在應(yīng)變片r5右20～30mm處粘貼一個(gè)應(yīng)變片r6。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試解耦貼片方法，其特征在于，所述步驟十一中，在應(yīng)變片rx的粘貼位置選擇時(shí)，將應(yīng)變片r4、r5、r6的揮舞加載響應(yīng)r4、r5、r6與應(yīng)變片r4、r5、r6到主槳葉后邊緣的距離l進(jìn)行二階多項(xiàng)式擬合，作為補(bǔ)充粘貼應(yīng)變片揮舞響應(yīng)的理論值，確定補(bǔ)償應(yīng)變片粘貼位置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)試的解耦貼片方法，該方法先獲取擺振載荷測(cè)量的剖面位置；在主槳葉上表面距離主槳葉前緣包鐵邊緣粘貼應(yīng)變片；在主槳葉下表面距離主槳葉前緣包鐵邊緣粘貼應(yīng)變片；在主槳葉下表面距離槳葉后邊緣粘貼應(yīng)變片；測(cè)量應(yīng)變片到直升機(jī)主槳葉弦線的垂直距離；在直升機(jī)主槳葉后緣上表面選擇合適位置使得該點(diǎn)到弦線的距離，以該位置為中心粘貼1個(gè)應(yīng)變片；在該應(yīng)變片左、右各粘貼一應(yīng)變片；然后測(cè)量應(yīng)變片揮舞響應(yīng)輸出；之后判定是否為解耦成功。本發(fā)明提供一種直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)量解耦貼片方法，用于直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)量解耦貼片，為直升機(jī)主槳葉翼型段擺振載荷測(cè)量測(cè)試改裝提供貼片指導(dǎo)，提升直升機(jī)主槳葉載荷測(cè)試貼片改裝綜合效能。

技術(shù)研發(fā)人員：雒文龍,黃志青,游洪華,李佳欣,曹源源,游曉剛,劉文琦,戴強(qiáng),王秀珍,郜原學(xué),葉賢輝,李振濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9