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TPS校准箱全套试验设备

           

     TPS                        校准箱                      音速喷管           截止阀            真空泵

                                                       

消音器 节流阀 换向阀                                                                              空气压缩机

               

  数字调节阀              流量计       过滤器    电加热器       电动球阀       电动调节阀     电动闸阀       干燥器

 

                                       

  从美国TDI公司购买的国内唯一一台TPS                        从德国DLR引进的我国唯一的动力模拟器校准箱


 

低速脉动压力、气动噪声试验及进气道动态试验技术
                             

                 电动调节阀        电动闸阀                气瓶                   干燥器

       FL-8风洞进气道试验引射系统

    排气管               多喷嘴引射器                                                             压气机

                    

                        消音器                   流量计                模型与支撑连接装置

 

 

 

FL-8风洞进气道引射器供气压力控制框图
  
  FL-8风洞进气道引射器供气压力控制软件主界面

 


 

飞行器动力模拟技术研究

                       

          球阀                  电动调节阀         电动闸阀                    气瓶                干燥器

        高速风洞动力模拟系统     

    调节阀                                                                                 压气机

                    

                    流量计                   静温静压传感器                   通气弯刀与模型

 


 

非定常流场的定量流动显示和测量

 

 

  

 

 

 

 

                    该图是80°三角翼6片光流动显示图像对应的三维重建的结果

                              从三维图像中可以清楚的看出涡在空间的运动情形

 

 

本课题设计的新型机翼几何外形为Λ,国外有些先进的飞机如F117B-2X45等都采用了Λ翼形机翼。 


高准确度自补偿天平静态校准系统

                                 

该系统是一台全自动的天平静态校准设备,可实现05000N载荷量级的杆式应变天平的高准确度静态校准。并创造性的采用了空气静压轴承滑轮和激光全息透镜分光技术结合激光漂移补偿技术。系统总体精度为万分之三。居国内领先地位,接近国际先进水平。20031017日已通过中国航空工业第一集团公司成果鉴定。

 


 

PIV在大型风洞中的应用

   粒子图像测速技术(PIV)是一种先进的流场测量技术,目前在空气动力研究院的大型风洞中已经得到了很好的应用,下面为PIV在风洞中的一些测量结果。

    右图为圆柱体绕流涡街速度矢量图,由PIV测量结果可知它与Gerrard关于二维钝物体尾迹区中旋涡形成和脱落的概念符合很好,也即上下分离的剪切层的“夹带”作用和剪切层之间的相互作用从而形成了旋涡并且在一定条件下旋涡脱落并向下游输送。

 

 

 

 

 

 

上图为三角翼翼面上旋涡PIV测量结果,速度分布呈现涡核中心速度接近于零,涡核上面速度低,涡核下面速度高的特点,这主要是因为涡核和翼面形成窄通道流速加快。

    下图为典型战机主翼面速度场,由于边条翼的影响在靠近机身处形成明显的旋涡,由于机身鸭翼的影响在机身外侧形成了明显的鸭翼翼尖涡。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

   上面两张图为NACA0012翼型附面层速度分布图,翼型弦长300毫米,不同颜色代表不同速度,红色速度最高,在迎角为o°时从前缘向后附面层逐渐增厚,由1毫米增加到2毫米,在相同位置随着迎角的增大附面层逐渐增厚,浮面层厚度由2毫米增加到大约5毫米。

 


 

模型姿态角测量

 

 视频测量技术在空气动力学实验中的应用越来越广范,它可以应用在模型的气动弹性变形测量、弯曲测量、扭转测量、位移测量和模型的角度测量,目前在空气动力研究院已经开展了应用视频测量技术来测量风洞模型姿态角的研究,并且取得了突破性的进展,开发出了具有自主知识产权的视频角度测量系统,动态测量精密度为0.01°,测量准确度为0.015°,测量角分辨率为0.003°。下面为测量系统的一些实验。

                                                  左图为视频角度测量系统在风洞中的示意图,其中包

                                                  括计算机、CCD摄像头和风洞模型。

 

 

 

 

 

右图为敲击模型振动实测角度结果曲线,随着时间延长振动逐渐衰减,趋向于零。

  

 

 

     

上图为图像变形校准技术,图像变形校准技术在图像处理中是一个很重要的内容,通过这项技术可以减小角度测量中的误差,提高角度测量的准确程度。

 


 

           

微型飞行器关键气动技术问题研究

    MAV的军用价值引起世界各国的广泛关注。我国在“十五”期间也已经开始了对MAV的研究工作。微型飞行器代表着当前武器装备发展的一种前沿、一种方向;微型飞行器飞起来较为容易,关键是提高其气动性能;气动问题是微型飞行器发展的关键技术问题。目前,国内外非常缺乏有关MAV风洞试验数据,并且也非常缺乏准确和有效的CFD算法。因此,进行MAV模型的试验研究对我们研制和发展MAV有着及其重要的意义

 


新成果

    我院研制的“飞行器非定常动态模拟综合试验系统”(部分模态已成功获得试验数据)。该系统功能全、设计指标先进,可以实现大幅斜升运动、大幅谐波运动、旋转流场下单自由度振荡(小幅振荡可用于测量旋转流场下动导数)、固定平面运动(包括旋转天平和锥型运动)等功能,用于模拟飞行器各种常规机动及过失速机动。该项试验技术已达到国际先进水平,很多运动模态填补了国内空白,它全部投入使用后,必将我国军用航空的发展做出重大贡献。

   

  
    我院研制成功的“大振幅升沉和俯仰耦合试验系统”。该系统可实现俯仰、升沉和纯俯仰运动(可带固定侧滑角),用于测量飞行器的纵向组合、时差和阻尼动导数,同时它还可以实现升沉和俯仰的任意耦合运动,用于模拟飞行器的纵向机动飞行,可谓是“飞行器纵向动态试验平台”。它的研制成功,填补了国内动态试验领域的空白,为我国第四代歼击机及现役飞机提供了机动性、敏捷性和过失速可控能力的有效试验手段。其总体性能已达到国际先进水平,具有重大的国防意义、经济效益和社会效益。


 

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