[发明专利]一种螺旋桨飞行拉力的直接测量方法

说明书

本发明属于飞机飞行试验动力装置测试技术领域，具体涉及一种螺旋桨飞行拉力的直接测量方法。该发明采用对安装节/拉杆系统进行应变计改装和载荷测量，并根据实测飞行试验数据，直接获得空中螺旋桨拉力的方法：即在安装节/拉杆系统上进行应变计改装，在地面开展拉力校准试验，获得螺旋桨拉力‑安装节/拉杆系统应变校准方程，最终在飞行条件下根据实测飞行试验数据获得螺旋桨的拉力；与基于模型的间接计算方法相比，拉力直接测量法不需要大量的计算模型，所需的传感器的布置、生产、安装和校准的代价更低，所以该法更简单，成本更低。此外由于应变计具有较高的动态响应能力，直接法更加适合动态拉力测量，也适合于实时监控。

技术领域

本发明属于飞机飞行试验动力装置测试技术领域，具体涉及一种螺旋桨飞行拉力的直接测量方法。

背景技术

如何在飞行条件下有效测量航空螺旋桨拉力，一直是我国航空螺旋桨试飞领域的难点和重点。传统的螺旋桨拉力测量方法是采用间接计算方法，包括发动机/螺旋桨模型法、螺旋桨模型法以及螺旋桨后总压增量法。这些方法都需要大量的地面试验，精准的计算模型，精确的部件特性以及计算程序，测量参数多，因而较为复杂，费用较高。加之国内螺旋桨制造商普遍缺乏精准的螺旋桨数学模型，使得螺旋桨拉力间接计算方法应用效果不佳。

发明内容

本发明的目的是：提供一种螺旋桨飞行拉力的直接测量方法，以克服间接计算方法存在的需要精确的计算模型、计算程序复杂且成本高昂的技术问题。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：。

一种螺旋桨飞行拉力的直接测量方法，所述的螺旋桨飞行拉力的直接测量方法为采用安装节/拉杆系统应变计改装技术直接进行载荷测量，从而在实际飞行条件下获得航空螺旋桨拉力的方法。

所述的螺旋桨飞行拉力的直接测量方法步骤分为：

1、对安装节/拉杆系统进行强度计算，确定应变计传感器的安装区域和安装位置，并在安装区域内进行应变计传感器改装；

2、对改装后的安装节/拉杆系统开展载荷校准试验，获得螺旋桨拉力-安装节/拉杆系统应变关系方程；

3、将安装节/拉杆系统改装到飞机上，通过采集真实的飞行试验数据，获得安装节/拉杆系统给出的螺旋桨拉力。

优选地，步骤1中所述的传感器安装区域和安装位置具体为：安装区域为便于安装和操作的应力线性分布区域；所述的安装位置为拉力输出响应最佳的位置。

选取合适的安装区域和安装位置有助于提高应变计传感器改装的质量和拉力测量结果的精度。

优选地，步骤1中所述的应变计传感器的数量要求满足以下条件：安装节/拉杆系统每个拉杆部件至少安装两个应变计传感器，一个为主应变计传感器，另一个为备应变计传感器。

安装主备应变计传感器用于保证后续采集的飞行试验数据的可靠性。

所述的步骤2中载荷校准试验包括：航向拉力校准试验、扭矩载荷校准试验、拉扭组合校准试验。

针对传统方法中只进行航向拉力校准试验，增加扭矩载荷校准试验和拉扭组合校准试验可以提高螺旋桨拉力校准方程的精度。

本发明的技术效果是：与基于模型的间接计算方法相比，拉力直接测量法不需要大量的计算模型，所需的应变片传感器的布置、生产、安装和校准的代价更低，所以本发明的方法更简单，成本更低。此外由于应变片具有较高的动态响应能力，直接法更加适合动态拉力测量，也适合于实时监控。

附图说明

图1为安装节/拉杆系统的结构示意图；

图2为安装节应变计改装前视图；

图3为安装节应变计改装剖视图；