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中国新型飞机的幕后功臣,缩比模型

兵工科技 2018-07-05 15:02:07 阅读:

近年来,我国的新飞机不断试飞定型,例如歼-20、C919大型客机、AG600陆两栖飞机等等,在我国航空工业取得如此辉煌成绩的同时,有一个幕后功臣,不容忽视,这就是缩比模型技术。在航空试验科学里,缩比模型是一门高精尖的学科技术。缩比模型是将真实飞行器外形按照合适的系数进行几何缩比(俗称:同比例缩放),并遵循严格的相似准则关系而生产出的一种特定试验对象。

中国新型飞机的幕后功臣,缩比模型

图注:我国C919大型客机,近年来,我国的新飞机不断试飞定型,这其中有一个幕后功臣不容忽视,这就是缩比模型技术

发展情况

目前,缩比模型飞行试验已发展为当代航空新技术必不可少的研究手段之一,其在航空飞机理论预测、风洞实验和全尺寸飞机飞行试验之中具有非常重要的作用。几乎可以这样说,在航空业界,谁掌握了缩比模型飞行试验技术,谁就掌握了航空技术预先研究的先机。

中国航空工业试飞中心(中国飞行试验研究院)作为我国唯一的飞行试验鉴定机构,自20世纪60年代初就开展缩比模型飞行试验技术研究工作。先后为我国首架运-10飞机、教-8飞机、教-9飞机、ARJ21飞机、C919大型客机等开展了缩比模型飞行试验,完成了国内几乎所有军/民用飞机的失速和尾旋试飞研究,为我国航空技术的发展提供了重要的技术支持。

近些年,我国航空工业试飞中心利用其先进的缩比模型飞行试验技术,积极开展前沿技术研究,先后进行了大迎角推力矢量控制试飞、先进控制律演示验证试飞、等离子体流动主动控制演示验证试飞等先进技术试飞研究,为我国AG600水陆两栖飞机等的试飞定型,为我国航空技术的创新发展,提供了技术支撑。

中国新型飞机的幕后功臣,缩比模型

图注:我国AG600水陆两栖飞机

飞行控制技术是当今航空领域的核心技术,也是缩比模型飞行试验的关键技术之一。试飞中心长期致力于缩比模型飞行试验专业的飞控技术发展,实现了从人工遥控飞行到自主程控飞行的质变,显著提高了试飞数据质量和效率,攻克了一系列“老大难”试飞科目,转弯失速试飞便是其中一个。飞机的转弯失速试飞都需要首先建立起稳定的30°滚转坡度,而缩比模型飞行试验依靠操纵手远程遥控来建立稳定的30度坡度是不能实现。为此,试飞中心的试飞工程师们创新性的提出了“飞控辅助的转弯失速试飞”方法,设计一套控制逻辑和控制律,利用飞行控制系统自主建立起模型30°滚转坡度,控制精度高、稳定性好,以此高质量的完成了我国AG600水陆两栖飞机缩比模型转弯失速试飞试验,获得了模型自由飞专业在转弯失速试飞科目方面的巨大突破。

众所周知,螺旋桨滑流对飞机的失速特性有重要影响。因此,螺旋桨飞机进行了缩比模型失速和尾旋试验,必须进行了螺旋桨动力相似模拟,以获得真实螺旋桨滑流。AG600飞机具有四发螺旋桨,四发螺旋桨转速控制的稳定性和一致性,是保证螺旋桨动力相似模拟的关键。对此,试飞中心试飞工程师在缩比模型上研制了一套螺旋桨转速控制系统,由飞行控制系统实时调控四个螺旋桨转速,能够实时保证四发螺旋桨转速稳定和一致,获得了AG600飞机真实螺旋桨滑流作用下的失速特性。

中国新型飞机的幕后功臣,缩比模型

图注:AG600水陆两栖飞机缩比模型,其对于AG600飞机的研发具有重要意义

结语

衡量一个国家的航空工业技术水平,不能仅看其结果,还要看其研制过程中的技术手段,例如缩比模型以及其试飞技术,这是决定飞机等研制成败、水平高低的关键。缩比模型技术,对于世界各国航空工业的发展,具有不可忽视的重要意义。

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