一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于航空飞行器试验技术领域，具体涉及一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置及方法。包括旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)、水域导轨(200)、试验水域调整支架(300)、风速模拟系统(400)、造波系统(500)、模型连接部件(600)、传感器系统(700)、控制系统(800)。本发明专利技术通过开展旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验方法研究，可对旋翼类飞机模型在水面漂浮过程中的稳定平衡能力、风浪响应参数、漂浮时间进行测量，为全尺寸旋翼类飞机的水面使用条件和应急逃生程序编制提供技术支持，为减少旋翼类飞机因漂浮能力不足所产生的人员伤亡和机体结构损伤提供指导建议。该方法实用、可行、操作简单，试验结果可靠，适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置及方法


[0001]本专利技术属于航空飞行器试验
，具体涉及一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置及方法。

技术介绍

[0002]旋翼类飞机因具有一般固定翼飞行器所不具备的垂直升降、悬停、低空或低速飞行等特点。而被广泛应用于运输、巡逻、海上搜救等领域。然而，随着旋翼类飞机飞行时间的增长，执行任务时发生故障的可能性也随之增大。当旋翼类飞机采取水上迫降后，在海域风浪的干扰下会出现不规则的摇荡和抨击运动，直接影响着触水部件的结构强度和机内人员的应急逃生反应能力。中国民用航空规章第27部《正常类旋翼航空器适航规》和第29部《运输类旋翼航空器适航规》对旋翼类飞机的水面漂浮能力提出了具体要求“在合理可能的水上条件下，旋翼航空器的漂浮时间和配平能使所有乘员离开旋翼航空器，并乘上规章要求的救生筏。”[0003]在对规章的符合性验证过程中，通常采用模型试验或与已知构形相似的旋翼航空器类比方法，但由于我国水上迫降问题研究起步较晚，加上各种技术水平的制约，同类构型的旋翼航空器性能研究数据较少。为对旋翼类飞机的水面漂浮特性进行研究，当前最为直观、有效的方法即通过旋翼类飞机缩比模型试验，对不同水面条件下旋翼类飞机缩比模型的稳定平衡性能、响应特性、倾覆极限条件和漂浮时间等参数进行研究。通过开展全尺寸飞机的响应特性预报研究，为实机入水和漂浮稳定性的海情条件判定提供技术支持。
[0004]目前，还未见现有技术公开有一种实用的旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：针对现有技术的不足，提供一种实用的旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置及方法。
[0006]本专利技术的技术方案：为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提出一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，包括旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100、水域导轨200、试验水域调整支架300、风速模拟系统400、造波系统500、模型连接部件600、传感器系统700、控制系统800；
[0007]所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100置于试验水域水池中；
[0008]所述水域导轨200为两条平行于试验水域水池两侧池壁的钢制铁轨，固定连接于试验水域水池两侧池壁；所述试验水域调整支架300位于试验水域水池上方并且可沿所述水域导轨200自由滑动；可用于在试验过程中模型位置调整和航向控制；
[0009]所述风速模拟系统400位于试验水域水池水面上方，其两端分别与试验水域水池两侧池壁固定连接，可模拟输出满足试验要求的风载大小；
[0010]所述造波系统500安装于试验水域水池靠近所述风速模拟系统400一端与两侧池
壁，可用于输出并调节目标参数波浪；
[0011]所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100与所述试验水域调整支架300通过所述模型连接部件600相连；在试验过程中，试验人员能够通过所述模型连接部件600控制和调节模型航向与位置；
[0012]所述传感器系统700安装于所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100上，用于实时监测采集模型在漂浮过程中的运动姿态信息，并与所述控制系统800进行信息通信；
[0013]所述控制系统800设置于所述试验水域调整支架300上，与所述传感器系统700通信连接。
[0014]在一个可能的实施例中，所述试验水域调整支架300包括试验操作平台301、底部加强结构302、滑轮装置303；所述试验操作平台301位于所述试验水域调整支架300上平面，可作为试验人员的活动区域；所述底部加强结构302为桁架式结构，固定连接于所述试验操作平台301下方，用于加强试验操作平台的整体结构强度；所述滑轮装置303设置于所述试验操作平台301下方两侧对称位置，与所述试验操作平台301下方固定连接；所述滑轮装置303与所述水域导轨200滑动配合连接，可用于调整试验水域调整支架与水域导轨之间的相对位置。
[0015]在一个可能的实施例中，所述风速模拟系统400包括风机组401、风机安装梁402；所述风机安装梁402用于安装所述风机组401，所述风机安装梁402两端分别与试验水域水池两侧侧向池壁固定连接；所述风机组401安装在所述风机安装梁402下方，所述风机组401可模拟输出满足试验要求的风载大小。
[0016]在一个可能的实施例中，所述造波系统500包括造波机电控部分、电动缸502、造波板503、消波板504；所述造波机电控部分可用于输入波浪参数和控制电动缸502的运动频率、运动线程；所述电动缸502与试验水域水池池壁固定连接；所述电动缸502与造波板503固定连接；所述电动缸502可带动所述造波板503进行机械运动，实现对目标波浪参数的模拟输出；所述消波板504与试验水域水池两侧侧向池壁铰接，所述消波板504能够对试验水域的水面波浪进行消波处理，使之快速恢复平静。
[0017]在一个可能的实施例中，所述模型连接部件600包括挂环601、凯夫拉系泊绳602；所述挂环601与所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100首尾两端固定连接，用于固结所述凯夫拉系泊绳602；所述凯夫拉系泊绳602用于控制试验模型的水面漂浮姿态/波浪遭遇方向，其一端与所述挂环601之间固结连接，另一端与所述试验水域调整支架300相连，由所述试验操作平台301上的试验人员人为控制。
[0018]在一个可能的实施例中，所述传感器系统700包括惯性测量单元701、无线采集器702、电池703、信号接收天线704、供电控制开关705；所述惯性测量单元701固定在所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100的重心处，用于实时监测模型在漂浮过程中的运动姿态；所述无线采集器702、电池703固定在所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100内部，所述无线采集器702用于采集、记录所述惯性测量单元701的测试参数；所述电池703与所述惯性测量单元701、无线采集器702、信号接收天线704分别电连接，用于对模型内部传感器供电；所述信号接收天线704固定在所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100外部顶部位置，用于接收控制系统发出的控制信号；所述供电控制开关705固定在所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100外部顶部位置，其作为所述电池703的控制开关，与所述电池703电连接。
[0019]在一个可能的实施例中，所述控制系统800包括远程遥控装置801、数据分析系统803；所述远程遥控装置801设置于所述试验操作平台301上，用于对所述传感器系统700中的信号接收天线704发出控制信号，以实现对所述无线采集器702工作状态远程操作；所述数据分析系统803用于对所述传感器系统700采集的试验数据的有效性进行分析论证。
[0020]进一步地，所述控制系统800还包括摄录系统802，所述摄录系统802可选用固定摄像机或手持式摄像机其中一种或两者的结合，用于捕捉试验过程中所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型100的试验状态图像，由操作平台301上的工作人员人为控制。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，其特征在于，包括旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)、水域导轨(200)、试验水域调整支架(300)、风速模拟系统(400)、造波系统(500)、模型连接部件(600)、传感器系统(700)、控制系统(800)；所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)置于试验水域水池中；所述水域导轨(200)为两条平行于试验水域水池两侧池壁的钢制铁轨，固定连接于试验水域水池两侧池壁；所述试验水域调整支架(300)位于试验水域水池上方并且可沿所述水域导轨(200)自由滑动；可用于在试验过程中模型位置调整和航向控制；所述风速模拟系统(400)位于试验水域水池水面上方，其两端分别与试验水域水池两侧池壁固定连接，可模拟输出满足试验要求的风载大小；所述造波系统(500)安装于试验水域水池靠近所述风速模拟系统(400)一端以及两侧池壁，可用于输出并调节目标参数波浪；所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)与所述试验水域调整支架(300)通过所述模型连接部件(600)相连；在试验过程中，试验人员能够通过所述模型连接部件(600)控制和调节模型航向与位置；所述传感器系统(700)安装于所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)上，用于实时监测采集模型在漂浮过程中的运动姿态信息，并与所述控制系统(800)进行信息通信；所述控制系统(800)设置于所述试验水域调整支架(300)上，与所述传感器系统(700)通信连接。2.根据权利要求1所述的一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，其特征在于，所述试验水域调整支架(300)包括试验操作平台(301)、底部加强结构(302)、滑轮装置(303)；所述试验操作平台(301)位于所述试验水域调整支架(300)上平面；所述底部加强结构(302)为桁架式结构，固定连接于所述试验操作平台(301)下方；所述滑轮装置(303)设置于所述试验操作平台(301)下方两侧对称位置，与所述试验操作平台(301)下方固定连接；所述滑轮装置(303)与所述水域导轨(200)滑动配合连接。3.根据权利要求1所述的一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，其特征在于，所述风速模拟系统(400)包括风机组(401)、风机安装梁(402)；所述风机安装梁(402)用于安装所述风机组(401)，所述风机安装梁(402)两端分别与试验水域水池两侧侧向池壁固定连接；所述风机组(401)安装在所述风机安装梁(402)下方。4.根据权利要求1所述的一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，其特征在于，所述造波系统(500)包括造波机电控部分、电动缸(502)、造波板(503)、消波板(504)；所述造波机电控部分可用于输入波浪参数和控制电动缸(502)的运动频率、运动线程；所述电动缸(502)与试验水域水池池壁固定连接；所述电动缸(502)与造波板(503)固定连接；所述电动缸(502)可带动所述造波板(503)进行机械运动，实现对目标波浪参数的模拟输出；所述消波板(504)与试验水域水池两侧侧向池壁铰接。5.根据权利要求1所述的一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，其特征在于，所述模型连接部件(600)包括挂环(601)、凯夫拉系泊绳(602)；所述挂环(601)与所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)首尾两端固定连接；所述凯夫拉系泊绳(602)一端与所述挂环(601)之间固结连接，另一端与所述试验水域调整支架(300)相连。6.根据权利要求1所述的一种旋翼类飞机水面漂浮特性模型试验装置，其特征在于，所
述传感器系统(700)包括惯性测量单元(701)、无线采集器(702)、电池(703)、信号接收天线(704)、供电控制开关(705)；所述惯性测量单元(701)固定在所述旋翼类飞机水面漂浮特性试验模型(100)的重心处；所述无线采集器(702)、电池(703)固定在所述旋翼类飞机水面漂浮特性试...

【专利技术属性】
技术研发人员：江婷，焦俊，桑腾蛟，魏飞，云鹏，裴涛，
申请(专利权)人：中国特种飞行器研究所，
类型：发明
国别省市：