2.4 m连续式跨声速风洞大飞机精细化测力试验技术

为满足大飞机研制对风洞测力试验数据精准度的需求,并适应2.4 m连续式跨声速风洞运行特点,中国航空工业空气动力研究院成功研发了多项精细化的测力试验技术。这些技术中,低热膨胀系数高强度天平和天平温度效应补偿与修正技术有效地减小了温度变化对天平数据的影响;角度传感器和视频相结合的直接测量方法与改进后的角度叠加测量方法,均提高了模型姿态角的测量精度;基于线性回归的天平初始载荷计算方法可以一次性获得各种试验状态下的天平初始载荷,并提高气动载荷计算的准确性;基于前后置减振器的主动振动抑制技术能降低模型振动对测量数据的干扰并拓宽迎角范围;弹性变形视频测量与CFD修正技术可以有效分离高雷诺数试验结果中的弹性变形对气动力的影响量。本文对这些试验技术的原理进行了详细介绍,并给出案例证明这些试验技术能够有效提高测力试验的精准度;与ETW风洞的对比试验显示,大展弦比民机模型的升力系数偏差约0.002,阻力系数偏差约0.000 2。

双转子航空发动机实验系统的振动特性研究

航空发动机具有工作环境恶劣、可靠度要求高的特点。振动是引起发动机失效的一个关键因素。借助ANSYS等软件对其简化结构——双转子实验台进行了模型建立与仿真分析。结果表明:双转子实验台的共振频率随转速的变化情况与振型的阶数有关;对于同一阶振型,内、外转子不同位置的振幅具有明显差别;改变轴承位置会对各阶临界转速分布情况、各阶振型以及加速到工作转速所经历的临界转速的阶数产生影响。

航空发动机平衡工艺技术的发展

论述了航空发动机转子平衡技术在国内外的发展状况，重点介绍了刚性转子和柔性转子平衡法及本机平衡法，并对该项技术在国内应如何发展，提出了建议。

无转速同步条件下转子叶片非接触振动测试方法研究

针对非接触振动测试系统中转速基准信号无法安装或容易失效的问题,提出了无转速同步条件下的转子叶片非接触振动测试方法,利用光纤传感器测试叶片脉冲信号实现振动识别和转速获取。在临界转速试验器上,进行了无转速同步条件下的模拟转子叶片非接触振动测试,并将测试结果分别与应变片测试结果、光纤传感器实现转速同步的叶片非接触振动测试系统测试结果进行了对比分析。结果表明:无转速同步条件下的非接触振动测试系统能实现转子叶片振动测试,且在叶片一弯振型下所得结果误差较小。此研究成果将在航空发动机整机、核心机的高压压气机和涡轮转子叶片非接触振动测试中发挥重要作用。

基于双向测量的转子真实不平衡响应分析技术

针对航空发动机等复杂转子机械,部分转子系统中基频振动往往不只受到不平衡一种因素的影响,还可能受到同频干扰振动的影响,导致实际测量的转子基频振动不能准确反映转子不平衡量的问题,通过地面转子实验台试验及理论分析等方式,探究了同频干扰振动对转子不平衡测量结果的影响,建立了一种基于双向测量的转子真实不平衡响应分析技术。利用不同配重构型试验中同截面不同方向的振动测量数据,分析出转子系统的真实不平衡响应。研究结果表明,利用此技术得出的真实不平衡振动可稳定在10.84%以内,提高了现场动平衡效率。