[发明专利]一种水面飞行器水动力性能试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及到水上飞机、水陆两栖飞机、地效飞机（地效翼船）及其他新概念的水面飞行器水面滑行起飞时的水动力性能试验领域，具体涉及到一种水面飞行器水动力性能试验方法。

背景技术

水面飞行器水动力性能试验包括采用单独机身和含有机翼的全机两种模型试验，其中单独机身的测试方式一直采用模型全自由，并通过重心位置施加一垂向力的方式进行不同升力的模拟，此方法能够模拟飞机在水面滑行过程中的水阻力，能够得到在特定升力下飞机水面滑行的机身垂向运动。利用全机的方式进行试验，同样只是得到飞机的阻力和垂直方向的运动，而不能够直接得到飞机在水面滑行时的力矩、升力等水动力。

历史上曾有采用单独类似风洞试验的单点安装方式来进行船身水动力的测试，但由于水动力作用力比气动力作用大，水动力作用点的移动距离远远超过气动力作用点移动距离，所以才用单点支撑天平来进行水动力测量，误差大，测试结果不准确。

发明内容

本发明的目的是针对目前水面飞行器水动力性能试验过程中的问题，提供一种水面飞行器水动力性能试验方法。

本发明试验步骤如下：

a、试验设备安装：

将两分力测力天平和单分力测力天平分别安装在水动力试验高速拖车的下方的适航仪上，并分别与数采装置连接，两分力测力天平与水面飞行器试验样件通过连接铰链连接，单分力测力天平测力段连接线性滑轨，再将线性滑轨与水面飞行器试验样件之间通过连接铰链连接；

b、试验方法如下：

在水面飞行器试验样件上分别施加F_X和F_Z两个力，同时测量两分力测力天平和单分力测力天平上的输出，确保两分力测力天平上的F_X1为施加的F_X，两分力测力天平上的F_Z1与单分力测力天平上的F_Z2之和为F_Z，同时，F_Z1和F_Z2的大小满足力矩平衡的关系；

1）调整适航仪，使水面飞行器试验样件进入水中试验要求的深度，并保持试验要求的姿态；

2）启动水动力试验高速拖车，带动相关试验装置和水面飞行器试验样件达到试验速度，同时采集数据；

3）根据采集得到的试验结果进行数据分析，得到水面飞行器水面滑行过程的水动力性能。

本发明的优点是：使用一个两分力天平和一个单分力天平，避免了由于天平自身特性引起的力与力矩之间的测试影响，提高了水面飞行器在水面起飞过程的水动力测试精度。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是测量两分力测力天平F_X1和F_Z1受力结构示意图。

图3是单分力测力天平F_Z2受力结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明试验步骤如下：

a、试验设备安装：

将两分力测力天平6和单分力测力天平13分别安装在水动力试验高速拖车的下方的适航仪5上，并分别与数采装置连接，两分力测力天平6与水面飞行器试验样件2通过连接铰链10连接，单分力测力天平13测力段连接线性滑轨14，再将线性滑轨14与水面飞行器试验样件2之间通过连接铰链11连接；

b、试验方法如下：

在水面飞行器试验样件2上分别施加F_X和F_Z两个力，同时测量两分力测力天平6和单分力测力天平13上的输出，确保两分力测力天平6上的F_X1为施加的F_X，两分力测力天平6上的F_Z1与单分力测力天平13上的F_Z2之和为F_Z，同时，F_Z1和F_Z2的大小满足力矩平衡的关系；

1）调整适航仪5，使水面飞行器试验样件2进入水中试验要求的深度，并保持试验要求的姿态；

2）启动水动力试验高速拖车，带动相关试验装置和水面飞行器试验样件2达到试验速度，同时采集数据；

3）根据采集得到的试验结果进行数据分析，得到水面飞行器水面滑行过程的水动力性能。