基于TDLAS的飞机燃油箱氧浓度测试技术研究

针对飞行试验中狭小空间燃油箱氧浓度实时、精确测量需求,首先分析了目前飞行试验中应用的氧浓度测试系统存在的问题,提出基于TDLAS技术实现燃油箱氧浓度测试;其次,通过系统内部结构优化设计实现气液分离与小型化,最终体积较现有设备缩小了十倍以上,并采用波长调制技术与温度/压力补偿算法,提升系统在机载环境下的氧浓度检测能力;并通过地面及飞行试验,验证了系统的可靠性,最大测量误差为0.28%,达到机载氧浓度测量国际先进水平,为后续各型号惰化系统鉴定奠定基础。

机载热电偶冷端补偿及校准方法研究

某型直升机试飞测试改装工作因飞机结构特殊性而改进,导致采用常规热电偶校准方法无法实现校准过程的冷端补偿。针对这一问题,该文通过对热电偶测温原理及PT100冷端补偿方法进行研究,提出一种新的热电偶测温校准方法。为验证该方法在飞行试验数据测试工作中的准确性及实用性,在该型试验机新旧改装方法基础上分别采用传统方法与新方法对机载热电偶测试通道进行校准。结果对比表明:两种方法所得校准曲线基本一致,相同参数最大偏差与量程比值小于0.1%。新校准方法准确可靠,满足飞行试验测试数据误差要求,可为机载热电偶参数校准提供新思路。

光纤光栅传感器用于飞行试验应变测量的可行性研究

为推进光纤光栅(FBG)传感器在飞行试验应变测量中的应用,对其进行地面验证试验,并分析传感器封装结构、测试粘接工艺对应变测量的影响。FBG在飞行试验应用中具有体积小、质量轻的优势,但光纤易受损,需用不锈钢基片将光纤封装后使用AB胶与被测基体粘接。该文通过FBG与电阻应变计对比实验,验证其应变测量可行性,结果表明,FBG传感器响应趋势与电阻应变计一致,但封装后的FBG在胶结层存在较大应变损失;进一步建立应变传递模型进行仿真分析,定量计算测量误差,提出在满足飞行试验工艺可行性的前提下,胶结层厚度应尽量小,弹性模量应尽量大,即可有效提升FBG应变测量精度。

飞机操纵参数联合在线校准技术研究

在飞机性能品质试飞中,获取操纵力、操纵位移及相应舵面偏度的准确数据是研究飞机操稳特性的有力保证。针对传统校准方法无法准确反映三类操纵参数联动关系的问题,就操纵参数测试系统开展联合在线校准技术研究。通过构建无线传感校准网络、设计在线校准装置、开发校准软件平台,实现多参数联合在线校准。机上试验结果表明,所提方法将校准精度提高50%以上,并将校准用时节省约67%,且校准得到的位移-力曲线与设计曲线完全吻合,验证了该联合在线校准系统的可行性及有效性。

大型水陆两栖飞机入水压力测试技术研究

针对我国自主研制的大型水陆两栖飞机入水压力测试需求,首先分析了船底结构压力场及测试环境,通过ALE算法对船底压力进行数值仿真,得出船底入水时刻压力分布;并结合基于改进Wanger模型的理论计算,确定入水压力最优测点,设计基于非线性振动模型的信号传感方案;其次,分析机上改装实际工程难题,确定传感器改装工艺;最终通过飞行试验,验证了方案的可行性及仿真模型的可靠性,测试结果与仿真结果最大偏差为3.4%,并为下一阶段测试方案的优化与完善提供依据。

动态压力传感器性能综合分析

动态压力传感器越来越多地应用于飞行试验中,若只标定传感器的静态性能指标,则无法对动态测量结果提供依据。本文通过对动态压力传感器的静态特性和动态特性的全面分析,解决了如何获得其静态性能指标和动态性能指标,为更好地满足测试需求提供依据。

基于飞行数据的功率分出轴强度和疲劳分析

功率分出轴是航空发动机的重要部件,作为飞机和发动机之间的动力连接件,无法备份,其可靠性要求极高。根据飞行中实测分出轴的轴向变形情况,结合工况分析和设计要求,利用有限元软件ANSYS对采用膜盘联轴器设计的功率分出轴进行强度分析和疲劳寿命分析。结果表明,功率分出轴的静强度足够;整个结构中膜盘的疲劳寿命较短,膜盘外侧易发生沿圆周方向的疲劳破坏。

基于单片机与AD7888芯片的直流低压监控电路设计

设计了一种基于51单片机和AD7888模数转换芯片的航空直流系统监控板卡,实现了8路28VDC电压采集,8路270VDC电压采集,8路控制信号输出,4路状态指示以及422通信功能,同时给出部分程序。实际应用表明该板卡具有较高精度,高可靠性,简单通用的特点。

高精度数字压力传感器在测压系统中的应用

目前越来越多的飞行测试参数对精度的需求越来越高,针对这一问题,本文采用了一种新型的高精度数字式传感器,它可以直接输出数字量,传输过程中阻抗小,抗干扰能力强,能提高系统的可靠性、稳定性和整个采集系统的精度,还可以通过RS232串口接收命令和数据需求并返回所需数据,实现人机交互。

基于AD7888芯片的航空270V直流监控系统设计

基于AD7888芯片的航空直流监控系统,主要应用于飞机试飞测试系统供配电领域,可对航空270V或28V直流系统进行实时监控,完成8路电压采集,8路电流采集,多路输出多处关键点进行电压电流值监测,实现多通道输入。系统内部集成隔离模块,保证了系统的高可靠性。单片机对输入值进行分析计算,输出值经驱动电路后控制相关器件动作。本系统实现了多路采集,多路输出的在线式监控。实验表明:该系统具有高精度,高可靠性以及驱动能力强等特点。该系统可以应用于对电源质量要求高的设备的电源状态监控,也可以通过增加电容模块实现无间断应急电源转换。

多参量融合的光纤光栅传感器测试技术研究

目前飞行试验中温度和应变参数均采用传统传感器,每个参数单独测试采集,这种方法布线多,改装复杂,且飞机测试参数日益增多,对传感器重量、体积以及能否实现分布式测试要求迫切。通过安装光纤光栅传感器网络对飞机上多处应变/温度进行分布式测量,并通过与传统传感器比对,建立模型提高测量精度,实现多点应变、温度等参量同时测试,极大地减少加装在飞机上的传感器数量和重量,降低改装难度。

试飞测试系统压力参数在线校准方法与装置

当前试飞测试系统压力参数的校准主要采取拆卸后在实验室校准的方式,存在校准时间长,多次拆装容易造成接口损坏的问题。为了解决这个问题,研究一种压力参数的在线校准方法,实现了真实工况下的原位比对校准。通过实验获得了标准压力传感器在温度复合情况下的量值特性规律,构建了温度补偿模型,实现了标准压力值的准确获取。研制了由三个不同量程标准压力传感器、环境温湿度和大气压传感器以及在线校准软件等组成的校准装置,通过初步实验验证了校准方法和装置的合理性。该方法可以作为实验室校准的有效补充,降低校准的人力和时间成本,提高飞行试验的效率。

航空发动机试飞数据野值识别与补正算法

为了降低智能实时监控系统由于数据野值导致的虚警,需要在监视系统进行故障认定前对数据野值进行识别和补正。针对实际航空发动机试飞数据的情况,设计了基于最小二乘拟合结合莱特准则的自适应野值识别算法;采用适应于发动机试飞监视的野值补正算法,达到实时监视中野值剔除的目的。通过仿真数据和实际试飞数据的验证,表明了此方法在试飞中应用的有效性。

环境振动测试方案研究

环境振动测试是试飞试验中重要的一环。环境振动测试的方案有多种,本文首先阐述了环境振动测试原理,然后对目前有的测试方案进行了深入研究及梳理,通过对每种方案的分析,最后归纳出各方案的使用环境,为用户选择测试方案提供借鉴。