一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法及系统与流程

本发明属于发动机试验，特别涉及一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法及系统。

背景技术：

1、桨扇发动机是一种在高亚音速下仍具有高推进效率的发动机，在国际上节能减排的大背景下，是未来极具潜力的绿色动力，如上世纪70年代，ge和nasa合作进行开式转子发动机研制，成功进行了开式转子发动机的地面试验和飞行试验；80年代，汉密尔顿公司完成了对转桨扇发动机整机验证和飞行试验；90年代，乌克兰完成了对转桨扇发动机d27的型号发展并配装在安-70运输机上使用，进入21世纪，赛峰集团在欧洲洁净天空计划中研制了推进式开式转子发动机，并在2017年完成了地面露天台架整机验证。

2、对转桨扇气动性能试验验证手段通常有两种方法：一是发动机带全尺寸对转桨扇进行飞行试验，可以获得真实的气动性能，但空中试验存在安全性问题，费用很高，且发动机上布置拉力和扭矩测量装置困难，一般只在定型中进行该项试验；二是采用地面模拟试验方法，利用风洞模拟飞行来流条件，进行相关气动性能验证试验。

3、目前国内对桨扇的研究主要靠模拟分析，缺乏试验验证方法，不能准确评估桨扇飞机实际工作状态下的桨扇气动性能。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，包括步骤：

2、将对转桨扇模型安装在风洞开口试验段；

3、将对转桨扇模型中的前桨主体和后桨主体调整到预定转速；

4、调整风洞喷口的气流速度到预定风速；

5、再依次交替逐步加大对转桨扇模型转速和风洞喷口风速，直至到达预定值状态；

6、在预定值状态采集前桨主体和后桨主体的气动力数据；

7、再依次交替逐步降低对转桨扇模型转速和风洞喷口风速，直至对转桨扇模型停止转动后试验结束。

8、进一步地，将对转桨扇模型安装在风洞开口试验段，包括：

9、将对转桨扇模型的旋转中心和风洞喷口中心位于同一水平轴线上；

10、将前桨主体和后桨主体置于风洞喷口的气流紊流度均匀局域。

11、进一步地，所述对转桨扇模型的旋转中心和风洞喷口中心的离地高度≥2.2倍的风洞喷口直径。

12、进一步地，所述预定转速为10％-15％设计转速，设计转速为起飞状态对应的对转桨扇模型转速。

13、进一步地，所述预定风速为20％-25％设计风速，设计风速为起飞状态对应的飞行器的飞行速度。

14、进一步地，依次交替逐步加大对转桨扇模型转速和风洞喷口风速，包括：

15、按照400r/min-500r/min的转速台阶逐步加大高速电机的转速；

16、按照5m/s-10m/s的风速台阶逐步加大风机的转速；依次交替操作。

17、进一步地，所述预定值状态为：对转桨扇模型的转速波动≤2r/min；风洞喷口的风速波动≤0.1m/s。

18、进一步地，在预定值状态采集前桨主体和后桨主体的气动力数据的采集时间≥5s。

19、本发明提出一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验系统，应用于上述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，包括：

20、风洞喷口，提供模拟低空低速飞行的风速；

21、对转桨扇模型，对转桨扇模型上安装有前桨主体和后桨主体；对转桨扇模型安装在双轴传动齿轮箱上，双轴传动齿轮箱安装在支座上；

22、支座上还安装有一号电机和二号电机，一号电机和二号电机与双轴传动齿轮箱连接。

23、进一步地，所述对转桨扇模型内安装有前桨旋转天平和后桨旋转天平；

24、前桨旋转天平用于采集前桨主体气动力数据，前桨旋转天平上同轴安装有前桨机匣；后桨旋转天平用于采集后桨主体气动力数据，后桨旋转天平上同轴安装有后桨机匣；

25、对转桨扇模型内还安装有前桨滑环引电器和后桨滑环引电器，前桨滑环引电器和后桨滑环引电器分别将前桨主体和后桨主体的运行数据传送至外部设备。

26、有益效果

27、本发明相对于现有技术的有益效果如下：

28、本申请解决了对转桨扇缺乏地面试验验证的方法问题，进而提供了一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法；此试验方法能够真实模拟桨扇飞机的低空低速飞行状态，获得准确的对转桨扇部件低速飞行试验数据，为对转桨扇部件的研制提供可靠的数据支撑。

29、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

1.一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，将对转桨扇模型(4)安装在风洞开口试验段，包括：

3.根据权利要求1所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，所述对转桨扇模型(4)的旋转中心和风洞喷口(5)中心的离地高度≥2.2倍的风洞喷口(5)直径。

4.根据权利要求1所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，所述预定转速为10％-15％设计转速，设计转速为起飞状态对应的对转桨扇模型(4)转速。

5.根据权利要求1所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，所述预定风速为20％-25％设计风速，设计风速为起飞状态对应的飞行器的飞行速度。

6.根据权利要求1所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，依次交替逐步加大对转桨扇模型(4)转速和风洞喷口(5)风速，包括：

7.根据权利要求1所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，所述预定值状态为：对转桨扇模型(4)的转速波动≤2r/min；风洞喷口(5)的风速波动≤0.1m/s。

8.根据权利要求7所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，其特征在于，在预定值状态采集前桨主体(7)和后桨主体(8)的气动力数据的采集时间≥5s。

9.一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验系统，其特征在于，应用于权利要求1-8任一所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验方法，包括：

10.根据权利要求9所述的一种对转桨扇模拟低空低速飞行试验系统，其特征在于，所述对转桨扇模型(4)内安装有前桨旋转天平(9)和后桨旋转天平(10)；