[发明专利]一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法

权利要求书

1.一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：

步骤1，系统的选择和调整；

基于低速风洞，配套试验平台，开展倾转旋翼轴流状态试验；

试验模型采用全尺寸倾转旋翼缩比模型；

桨叶操纵机构采用电动缸下端与安装支座相连，上端与自动倾斜器不动环相连，使电动缸在行程范围内运行，实现试验过程中倾转旋翼总距在指定范围内实时连续地变化；

倾转旋翼采用万向铰型式桨毂，设置桨毂卡箍，通过调节桨毂卡箍上的调节螺钉使得桨毂平面与旋翼轴垂直，并处于相对固定状态，以实现桨叶操纵机构的标定；

步骤2，开启风洞试验，试验风速分台阶逐步调整到试验值，并同步增大旋翼总距，以使风速与旋翼总距的调节速率相匹配；在总距调节过程中通过实时监视旋翼载荷，使旋翼产生的推进力始终保持正值，避免旋翼进入风车状态发生转速超转；

步骤3，试验风速调整到试验目标值后，通过桨叶操纵机构调整旋翼总距，使旋翼产生的推进力为一个接近于零的正值，采集数据，并将此旋翼总距作为该风速下变总距试验的初始值；然后确定旋翼总距变化的台阶量；实时监视旋翼功率，确保其不超过最大限定值，确定旋翼总距最大值，进而完成该风速一系列总距条件下的旋翼性能测量试验；

步骤4，重复步骤3，待步骤2中不同的试验风速情况下完成后，执行步骤5；

步骤5，结束风洞试验，风洞分台阶停风，并同步减小旋翼总距，以使停车风速与旋翼总距的调节速率相匹配；在总距调节过程中通过实时监视旋翼载荷，使旋翼产生的推进力始终保持正值，避免旋翼进入风车状态发生转速超转；

步骤6，根据试验结构分析旋翼轴流状态的前飞性能。

2.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：步骤1中的低速风洞为8米×6米低速风洞。

3.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：在步骤1中，试验平台包括作为支撑的支撑装置（1），在支撑装置（1）上设置有电机和控制系统（2），所述电机通过减速箱（3）装配有模型系统（8），所述减速箱（3）的端部通过传动轴（7）装配模型系统（8），所述传动轴（7）处设置有轴承底座，在传动轴（7）上还设置有扭矩传感器（4）和旋翼天平（5），以及桨叶操纵机构（6），还包括用于润滑机组的润滑系统以及用于冷却机组的冷却系统。

4.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：试验过程中，对旋翼天平载荷、旋翼动平衡状态、台架及减速箱的振动水平、电机功率、减速箱和电机温度参数信号进行实时监视和记录，以确保旋翼试验台和旋翼模型安全。

5.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：步骤1中，倾转旋翼直径最大为3米，模拟的旋翼桨尖速度最大为220米/秒。

6.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：步骤3中，电动缸可在0-60mm的范围内运行，倾转旋翼总距在0-40°范围内实时连续地变化，以能够满足倾转旋翼轴流前飞试验包线，并通过旋翼总距的连续变化，获取倾转旋翼轴流状态下不同前飞速度和不同总距时的性能特性。

7.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：步骤1中，在确保旋翼桨毂平面与旋翼轴垂直并相对固定时，选择桨毂的任一支臂作为参考支臂进行变距角测量，通过获取一系列的作动筒位移与变距角的对应数据，拟合出操纵矩阵，并验证总距控制范围和精度。

8.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：步骤3中，不同试验风速对应的旋翼总距初始值不同，与旋翼推进力为接近于零的正值相对应。

9.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：步骤3中，不同试验风速下旋翼总距变化的台阶量为一变量，可通过监视旋翼载荷实时调整台阶量的大小。

10.如权利要求1所述的一种全尺寸倾转旋翼轴流前飞性能试验地面模拟方法，其特征在于：在步骤2中，所述试验风速为分台阶调节值总范围为15m/s-75m/s，每个台阶的风速调节值的范围为10m/s-20m/s；

在步骤5中，所述停车风速为分台阶调节下降值总范围为75m/s-0m/s，每个台阶的风速调节值的范围为10m/s-20m/s。