[发明专利]开裂式舵系统地面刚度试验方法

说明书

本发明公开了一种开裂式舵系统地面刚度试验方法。其中，该方法包括：根据飞行航迹确定开裂式舵系统的试验工况，建立全机流场三维网格，开展CFD分析获得飞行器全机气动力分布，基于气动力分布确定开裂舵系统的舵面的载荷数据，舵面包括上舵面和下舵面；基于飞行器的机翼设计支持工装，以模拟机翼对开裂式舵系统的支持边界；舵机根据试验工况发送舵偏指令控制上舵面和下舵面偏转；利用加载装置根据舵面的载荷数据分别对上舵面和下舵面逐级加压进行正式试验；利用位移传感器分别对上舵面和下舵面进行位移测量；基于位移测量结果绘制刚度曲线。由此，可以排除机翼变形带来的干扰，能够大幅降低操纵面刚度试验测量误差，获得高精度的刚性试验数据。

技术领域

本发明涉及飞行器气动弹性技术领域，尤其涉及一种开裂式舵系统地面刚度试验方法。

背景技术

开裂式舵系统是一种飞行器操纵面形式，通常布置在机翼后缘，在飞行过程中，通过控制上下两片舵面的夹角产生单侧阻力，从而产生偏航力矩。由于气动外形限制，开裂式舵面一般厚度较小，导致结构刚度偏低，同时，在飞行过程中舵面打开时，两片舵面主要受到单面气动压力，导致开裂式舵面比常规的单片舵面受到气动力大，在结构和气动双重因素作用下，开裂式舵面会产生显著的气动弹性变形，影响舵系统操纵效率。为了准确预测开裂式舵面弹性舵效，需要通过地面刚度试验校核开裂式舵系统结构有限元模型，为静气动弹性分析提供依据，然而由于开裂式舵面尺寸较小，如果固定在机翼上进行试验容易受到机翼变形干扰，获取的刚度试验数据存在一定偏差；另一方面常规的刚度试验一般用胶布带-杠杆软式连接加载系统在模型施加拉力，而开裂式舵系统上下两片舵面同时受压，常规的加载方式无法满足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种开裂式舵系统地面刚度试验方法，能够解决上述现有技术中的问题。

本发明的技术解决方案：一种开裂式舵系统地面刚度试验方法，其中，该方法包括：

根据飞行航迹确定开裂式舵系统的试验工况，建立全机流场三维网格，开展CFD分析获得飞行器全机气动力分布，基于所述气动力分布确定开裂舵系统的舵面的载荷数据，所述舵面包括上舵面和下舵面；

基于飞行器的机翼设计支持工装，以模拟机翼对所述开裂式舵系统的支持边界，所述开裂式舵系统的舵面和舵机安装在所述支持工装上；

所述舵机根据试验工况发送舵偏指令控制所述上舵面和所述下舵面偏转；

利用加载装置根据舵面的载荷数据分别对所述上舵面和所述下舵面逐级加压进行正式试验；

利用位移传感器分别对所述上舵面和所述下舵面进行位移测量，所述上舵面和所述下舵面均布置有所述加载装置和所述位移传感器；

基于位移测量结果绘制刚度曲线。

优选地，在进行正式试验之前，该方法还包括：

利用所述加载装置根据预定比例的舵面的载荷数据分别对所述上舵面和所述下舵面逐级加压进行预试验；

利用位移传感器分别对预试验加压下的所述上舵面和所述下舵面进行位移测量；

基于预试验的位移测量结果判断位移传感器是否存在异常，在不存在异常的情况下执行正式试验步骤。

优选地，基于预试验的位移测量结果判断位移传感器是否存在异常包括：

基于预试验的位移测量结果绘制刚度曲线，并与标准刚度线性规律进行比较；

在符合标准刚度线性规律的情况下，判断位移传感器不存在异常，否则判断位移传感器存在异常。

优选地，基于所述气动力分布确定开裂舵系统的舵面的载荷数据包括：