一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)形式直升機(jī)(單旋翼直升機(jī))靠尾槳進(jìn)行航向操縱。當(dāng)直升機(jī)懸停時(shí)，風(fēng)從直升機(jī)的側(cè)面吹來并阻礙到尾槳的尾流擴(kuò)散，就很容易發(fā)生尾槳進(jìn)入渦環(huán)的情況。尾槳進(jìn)入渦環(huán)情況時(shí)可以類比主旋翼在相同情況下的流場，當(dāng)直升機(jī)機(jī)頭向“前行槳葉”一邊作懸停回轉(zhuǎn)時(shí)，或機(jī)身向“后行槳葉”一方作側(cè)飛時(shí)，尾槳可能陷入自己的尾流，此時(shí)飛行員蹬舵不會有反饋，直升機(jī)會開始做非受控的偏航運(yùn)動，即直升機(jī)尾槳失效問題會使直升機(jī)航向操縱失控，是造成直升機(jī)嚴(yán)重飛行事故的原因之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了避免直升機(jī)進(jìn)入尾槳渦環(huán)狀態(tài)，本發(fā)明提供了一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)，以真實(shí)模擬直升機(jī)尾槳不同工作狀態(tài)及尾槳渦環(huán)的邊界，從而為直升機(jī)尾槳的設(shè)計(jì)以及飛行操作規(guī)范的制定提供指導(dǎo)。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)，主要包括安裝架、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、拉力-扭矩測試系統(tǒng)和尾槳系統(tǒng)。它們之間的位置連接關(guān)系是:_拉力-扭矩測試系統(tǒng)固定在安裝架的上橫梁上，尾槳系統(tǒng)安置在-拉力-扭矩測試系統(tǒng)下端，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)固定在安裝架的中部位置。
[0005]所述風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是圓筒狀涵道風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，它可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)速的設(shè)置調(diào)整，從而模擬尾槳系統(tǒng)在不同側(cè)向風(fēng)速下的工作狀態(tài)。
[0006]所述拉力-扭矩測試系統(tǒng)是圓柱狀結(jié)構(gòu)，上下均有螺紋孔作為被測系統(tǒng)安裝用，它可實(shí)時(shí)測量記錄尾槳系統(tǒng)的拉力和反扭矩。
[0007]所述尾槳系統(tǒng)，包括動力傳動子系統(tǒng)、操縱子系統(tǒng)和尾旋翼子系統(tǒng)，它們之間的位置連接關(guān)系是:操縱子系統(tǒng)和尾旋翼子系統(tǒng)均安裝于動力傳動子系統(tǒng)上。該動力傳動子系統(tǒng)為電機(jī)、齒輪及軸組合結(jié)構(gòu)，其主要功能為將動力傳遞到尾旋翼子系統(tǒng)上，為尾旋翼子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)提供所需動力；該操縱子系統(tǒng)是連桿機(jī)構(gòu)，其主要功能為操縱控制尾旋翼槳葉的槳距；該尾旋翼子系統(tǒng)為可變距的尾旋翼槳葉結(jié)構(gòu)，其主要作用為通過其槳距的改變控制尾旋翼的工作狀態(tài)。該尾槳系統(tǒng)可設(shè)置其工作轉(zhuǎn)速并實(shí)時(shí)對其槳距進(jìn)行操縱，以模擬直升機(jī)尾槳的真實(shí)工作狀態(tài)。
[0008]所述安裝架是金屬結(jié)構(gòu)支架件，其底部為矩形狀，側(cè)面為三角形狀，正面為矩形狀，架的中部有四根型鋼支撐與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相連。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是實(shí)現(xiàn)了直升機(jī)尾槳渦環(huán)問題計(jì)算仿真困難，實(shí)際測量危險(xiǎn)系數(shù)高等問題。
【附圖說明】
[0010]圖1直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)示意圖。
[0011]圖2尾槳系統(tǒng)示意圖。
[0012]附圖標(biāo)記如下:
[0013]1-安裝架；2_風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；3_拉力-扭矩測試系統(tǒng)；4 -尾獎系統(tǒng)。
[0014]5-尾槳機(jī)架子系統(tǒng)；6_動力傳動子系統(tǒng)；7_操縱子系統(tǒng)；8_尾旋翼子系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0016]參見圖1，本實(shí)施例的直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)主要構(gòu)成如下:它主要包括安裝架1、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)2、拉力-扭矩測試系統(tǒng)3和尾槳系統(tǒng)4。它們之間的位置連接關(guān)系是:安裝架1連接風(fēng)機(jī)系統(tǒng)2和拉力-扭矩測試系統(tǒng)3，尾槳系統(tǒng)4安裝于拉力-扭矩測試系統(tǒng)3下；風(fēng)機(jī)系統(tǒng)2可實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)速的設(shè)置調(diào)整，從而模擬尾槳系統(tǒng)在不同側(cè)向風(fēng)速下的工作狀態(tài)；拉力-扭矩測試系統(tǒng)3可實(shí)時(shí)測量記錄尾槳系統(tǒng)4的拉力和反扭矩。
[0017]參見圖2，與本實(shí)施例相關(guān)的尾槳系統(tǒng)4主要構(gòu)成如下:包括動力傳動子系統(tǒng)6、操縱子系統(tǒng)7、和尾旋翼子系統(tǒng)8，它們之間的位置連接關(guān)系是:動力傳動子系統(tǒng)6、操縱子系統(tǒng)7和尾旋翼子系統(tǒng)8由尾槳機(jī)架子系統(tǒng)5連接，動力傳動子系統(tǒng)6提供尾槳工作所需的動力，操縱子系統(tǒng)7模擬直升機(jī)飛行時(shí)尾槳的操縱狀態(tài)，尾旋翼子系統(tǒng)8的旋翼尺寸以及工作轉(zhuǎn)速等參數(shù)可設(shè)置，以模擬直升機(jī)尾槳的真實(shí)工作狀態(tài)。
[0018]本實(shí)施例的直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)工作時(shí)，首先根據(jù)所模擬的直升機(jī)尾槳參數(shù)，對系統(tǒng)初始參數(shù)(包括尾槳槳距和轉(zhuǎn)速等)進(jìn)行設(shè)定，然后設(shè)置風(fēng)機(jī)的風(fēng)速，設(shè)定好后，系統(tǒng)開始運(yùn)行，拉力-扭矩測試系統(tǒng)3開始監(jiān)測記錄尾槳系統(tǒng)4拉力和反扭矩；
[0019]逐步增加風(fēng)速大小，當(dāng)監(jiān)測到尾槳系統(tǒng)4拉力和反扭矩的突變(如其拉力突然減小以及反扭矩突增)時(shí)，即可判斷尾槳系統(tǒng)4是否進(jìn)入尾槳渦環(huán)狀態(tài)，繼續(xù)連續(xù)調(diào)整不同的風(fēng)速，可得出尾槳渦環(huán)狀態(tài)的邊界。
[0020]本發(fā)明提供了一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)，以真實(shí)模擬直升機(jī)尾槳不同工作狀態(tài)及尾槳渦環(huán)的邊界，從而為直升機(jī)尾槳的設(shè)計(jì)以及飛行操作規(guī)范的制定提供指導(dǎo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于:它包括安裝架、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、拉力-扭矩測試系統(tǒng)和尾槳系統(tǒng)；-拉力-扭矩測試系統(tǒng)固定在安裝架的上橫梁上，尾槳系統(tǒng)安置在-拉力-扭矩測試系統(tǒng)下端，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)固定在安裝架的中部位置； 所述風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是圓筒狀涵道風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，它實(shí)現(xiàn)不同風(fēng)速的設(shè)置調(diào)整，從而模擬尾槳系統(tǒng)在不同側(cè)向風(fēng)速下的工作狀態(tài)； 所述拉力-扭矩測試系統(tǒng)是圓柱狀結(jié)構(gòu)，上下均有螺紋孔作為被測系統(tǒng)安裝用，它實(shí)時(shí)測量記錄尾槳系統(tǒng)的拉力和反扭矩； 所述尾槳系統(tǒng)，包括動力傳動子系統(tǒng)、操縱子系統(tǒng)和尾旋翼子系統(tǒng)，操縱子系統(tǒng)和尾旋翼子系統(tǒng)均安裝于動力傳動子系統(tǒng)上，該動力傳動子系統(tǒng)為電機(jī)、齒輪及軸組合結(jié)構(gòu)，其主要功能為將動力傳遞到尾旋翼子系統(tǒng)上，為尾旋翼子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)提供所需動力；該操縱子系統(tǒng)是連桿機(jī)構(gòu)，其主要功能為操縱控制尾旋翼槳葉的槳距；該尾旋翼子系統(tǒng)為可變距的尾旋翼槳葉結(jié)構(gòu)，其主要作用為通過其槳距的改變控制尾旋翼的工作狀態(tài)；該尾槳系統(tǒng)能設(shè)置其工作轉(zhuǎn)速并實(shí)時(shí)對其槳距進(jìn)行操縱，以模擬直升機(jī)尾槳的真實(shí)工作狀態(tài)； 所述安裝架是金屬結(jié)構(gòu)支架件，其底部為矩形狀，側(cè)面為三角形狀，正面為矩形狀，架的中部有四根型鋼支撐與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相連。
【專利摘要】一種直升機(jī)尾槳渦環(huán)狀態(tài)測試系統(tǒng)，它包括安裝架、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、拉力-扭矩測試系統(tǒng)和尾槳系統(tǒng)；-拉力-扭矩測試系統(tǒng)固定在安裝架的上橫梁上，尾槳系統(tǒng)安置在-拉力-扭矩測試系統(tǒng)下端，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)固定在安裝架的中部位置；本發(fā)明采用可控制風(fēng)速的風(fēng)機(jī)來模擬直升機(jī)側(cè)飛或預(yù)側(cè)向風(fēng)時(shí)可能出現(xiàn)的尾槳渦環(huán)的危險(xiǎn)狀況，通過拉力-扭矩測試系統(tǒng)實(shí)時(shí)測試記錄尾槳系統(tǒng)的拉力和扭矩變化以判斷是否進(jìn)入渦環(huán)狀態(tài)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，無需直升機(jī)在實(shí)際飛行中去冒險(xiǎn)測試尾槳渦環(huán)狀態(tài)，大大減小了直升機(jī)研發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
【IPC分類】G01M9/06
【公開號】CN105241631
【申請?zhí)枴緾N201510742386
【發(fā)明人】胡奉言
【申請人】中航維拓（北京）科技有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年11月4日