[发明专利]一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法

权利要求书

1.一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，将共轴双旋翼桨毂模型试验台安装于风洞中，并通过共轴双旋翼桨毂模型试验台实现共轴双旋翼桨毂模型的共轴同步反转运动；

步骤2，通过振动监视系统实时监视共轴双旋翼桨毂模型试验台的振动水平，进行地面共振分析以及试验台排振工作，保证桨毂模型试验时不发生共振；

步骤3，通过盒式天平系统测量共轴双旋翼桨毂模型的六力素，通过PIV流场测量系统测量共轴双旋翼桨毂模型的流场，由表面压力测量系统测量得到共轴双旋翼桨毂模型的各部件的表面压力；

步骤4，根据需要更换共轴双旋翼桨毂模型的部件，采用步骤1至步骤3获取不同外形或不同流动控制方式的共轴双旋翼桨毂模型的气动特性；

步骤5，获取该共轴双旋翼桨毂模型的气动特性。

2.根据权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：

在步骤3中，所述盒式天平系统为可测量共轴双旋翼桨毂模型六力素的力传感器，所述力传感器固定安装在共轴双旋翼桨毂模型试验台的底部。

3.根据权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：所述PIV流场测量系统由粒子播撒器、照明激光器、同步控制器、数字相机以及数据处理系统组成，其中，粒子播撒器、照明激光器、数字相机分别通过测量获得数据，同步控制器用于将数据同步后传输至数据处理系统中，得到不同试验状态流场截面的流场速度云图和流线图。

4.根据权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：所述表面压力测量系统由测压孔、压力传感器，以及数据处理系统组成，其中压力传感器设置测压孔中，将测量数据传输至数据处理系统中得到共轴双旋翼桨毂模型的各部件的表面压力。

5.如权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：所述振动监视系统由加速度传感器、动态分析仪组成，其中加速度传感器将测量得到试验台的加速度信息传输至动态分析仪，以获取共轴双旋翼桨毂模型试验台的振动水平。

6.如权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：所述共轴双旋翼桨毂模型的转速为0~3000rpm，风速为0~300m/s，俯仰角为-15°~15°，侧滑角为-180°~180°，滚转角为-15°~15°。

7.根据权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：在步骤4中根据需要更换共轴双旋翼桨毂模型的部件，使得所述共轴双旋翼桨毂模型外形具体包括以下几种结构：上、下桨毂+塔座，上、下桨毂整流罩+塔座，上、下桨毂整流罩+桨根+塔座，上、下桨毂整流罩+中间轴整流罩+塔座，或者上、下桨毂整流罩+桨根+中间轴整流罩+塔座；其中，所述上、下桨毂整流罩均为椭圆回转体，中间轴整流罩的横截面为翼型状，塔座为可包裹减速器的具有流线外形的整流罩。

8.根据权利要求1所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：在步骤4中，所述流动控制包括被动流动控制和主动流动控制；被动流动控制包括涡流发生器流动控制、Gurney襟翼流动控制以及沟槽流动控制；主动流动控制包括吹/吸气流动控制、合成射流流动控制、等离子体流动控制。

9.根据权利要求7所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：在桨毂整流罩上增加桨根，用以获取旋翼桨根对不同桨毂模型气动特性的影响。

10.根据权利要求2或7所述的一种直升机共轴双旋翼桨毂模型的风洞试验方法，其特征在于：所述中间轴整流罩不旋转，且与上、下桨毂不接触，在其内部增加力传感器，用以单独测量其气动载荷；在所述共轴双旋翼桨毂模型试验台的内筒和外筒上分别增加弹性联轴节及扭矩天平，用于分别测量上、下桨毂旋转时的需用功率。