旋翼飛行器水上迫降模型試驗方法

旋翼飛行器水上迫降模型試驗方法本標準規(guī)定了旋翼飛行器水上迫降模型試驗目的、試驗原理、試驗項目、試驗大綱、試驗程序、試驗數據記錄與處理、試驗報告編寫等。本標準適用于各類旋翼飛行器水上迫降模型的試驗。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單》適用于本文件。GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差CB/T3675-2016水面船模耐波性試驗規(guī)程CB/Z244滑行艇船模阻力測試方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。旋冀飛行器rotorcraft由旋翼產生升力和操縱力的飛行器。水上迫降ditching著陸場在海洋、湖泊等水面上的迫降。下列符號適用于本文件。B——模型總寬，單位為毫米(mm);D——試驗投放高度，模型最低點距水面的垂直距離，單位為毫米(mm);g——重力加速度，1g=9.81ms:h——波高，單位為毫米(mm);H——模型總高，單位為毫米(mm);L——模型總長，單位為毫米(mm);mm——模型質量，單位為千克(kg);m——初始過載，單位為重力加速度(g);mg——過載峰值，單位為重力加速度(g):An——過載變化值，單位為重力加速度(g);P?——初始壓力，單位為千帕(kPa);Pr——壓力峰值，單位為千帕(kPa);AP——壓力變化值，單位為千帕(kPa);t——時間，單位為秒(s);T——平均周期，單位為秒(s):Vi——模型前飛速度，單位為米每秒(m/s);Vv——模型下沉速度，單位為米每秒(m/s);A——著水初始俯仰角，單位為度("):0——俯仰角峰值，單位為度();Aθ——俯仰角變化值，單位為度();A——波長，單位為米(m):?——著水初始橫滾角，單位為度('):φF——橫滾角峰值，單位為度();Aφ——橫滾角變化值，單位為度(");Ay——偏航角變化值，單位為度(');o——角速度，單位為弧度每秒(rad/s)。旋翼飛行器水上迫降模型試驗主要包括模型靜水投放試驗和波浪投放試驗，目的如a)獲取旋翼飛行器以不同構型狀態(tài)、初始速度、初始姿態(tài)角在不同水面入水時的姿態(tài)角、過載和底部壓力分布隨時間歷程曲線，為結構設計或強度校核提供輸入；b)確定旋翼飛行器水上迫降最佳入水姿態(tài)角和速度，為水上迫降操作程序提供輸入。5.3試驗項目3c)試驗模型；d)試驗工況：e)試驗要求：D試驗數據及精度；g)試驗完成形式。5.5試驗大綱試驗大綱一般包括：a)試驗任務來源；b)試驗目的；c)試驗項目：d)試驗模型；e)試驗工況：)試驗設施及條件；g)試驗方法：h)測試方案：i)試驗數據處理原則及方法；j)試驗完成形式：k)試驗計劃：1)應急情況處置及安全質量。5.6試驗模型試驗模型主要包括旋翼飛行器機體、起落架(考慮放下時)和應急浮筒(但不限于);a)試驗模型的幾何尺寸、質量、重心和轉動慣量與實機相應參數滿足弗洛德數相似準則，其中，試驗模型質量、重心和轉動慣量的調試應滿足5.6e)中2)要求。b)試驗模型縮尺比的選取應綜合考慮水池寬度、內部空間和拖車速度等相關要求。c)試驗模型加工應滿足如下要求：1)試驗模型部件應具有足夠的剛度、強度和水密性；2)按照CB/Z244對試驗模型外形要求進行檢驗；3)試驗模型觸水部分，應確保包括試驗時可能被水浸濕的部分的水密性(固定開口除外);4)試驗模型表面光滑無裂紋、外形光順，無明顯扭曲及凹凸，并應按照要求在試驗模型相應位置標識出水位識別標識。d)試驗模型組裝和調平要求：1)若涉及試驗模型組裝，在試驗模型部件加工完成后，應按照設計圖紙對試驗模型進行組裝，2)組裝完成后，將試驗模型在平臺上調至水平狀態(tài)，測量試驗模型上各測量點的坐標(參照實機坐標進行確定)。3)各測量點坐標與其理論值的公差應符合GB/T1804中未注線性公差的要求，若未達到上述要求，則應進行制造偏離分析。e)試驗模型狀態(tài)調試要求；1)根據試驗大綱要求安裝試驗測試系統(tǒng)，并對試驗模型重量、重心及慣量進行調試：2)試驗模型質量公差不大于1%mm(試驗模型質量大于50kg時，重量公差不大于0.5kg),試驗模型重心縱向誤差不大于1%L、橫向公差不大于1%B、垂向公差不大于1%H,試驗模型轉動慣量公差不大于10%;3)完成調試后記錄各狀態(tài)對應的測試系統(tǒng)和配重位置。5.7試驗環(huán)境試驗環(huán)境包括試驗環(huán)境溫度、試驗水溫和試驗波浪等。試驗波浪的模擬要求按CB/T3675-2016中4.1的要求，波浪試驗前應按波浪要求對造波機進行標定：a)浪高儀定點測量時離開造波機的距離大于最大波長的2倍，離開池壁的距離不小于1.5m;b)測量不規(guī)則波波浪譜在試驗水池中的有效覆蓋范圍。5.8試驗設備試驗設備主要包括拖車/發(fā)射車系統(tǒng)、投放支架、造波機、試驗模型保護裝置和測試系統(tǒng)等。主要試驗設備應滿足表1要求。其中包括：a)投放支架用于控制試驗模型的初始姿態(tài)角以及試驗模型投放；b)造波機提供試驗用波浪：c)測試系統(tǒng)包括數據采集系統(tǒng)、角度傳感器、加速度傳感器、壓力傳感器、浪高測試系統(tǒng)、風速風向儀、照相機和攝像機等。表1主要試驗設備要求12 波高重復性：≤2:34偏航角±15°俯仰角±30°56785.9試驗場地試驗場地應能較為方便地開展試驗模型安裝、拆卸、狀態(tài)調整和數據采集等工作，可選擇室內水池或室外水域，具體要求如下：a)水池應具有一定的深度和寬度，以避免池壁效應對試驗數據的干擾；b)試驗場地應具有風、浪的防護措施，場地內風速應不大于1ms,避免試驗系統(tǒng)以外的風、浪對試驗目標環(huán)境和干擾；c)單次試驗結束后，試驗環(huán)境可在較短時間內歸零，以便于及時開展后續(xù)試驗。56試驗程序6.1試驗準備試驗文件準備一般包括：a)試驗任務書：b)試驗大綱；c)試驗模型設計報告；d)試驗模型質量檢驗報告；e)試驗前準備狀態(tài)檢查表：f)試驗記錄本。6.1.2試驗橫型狀態(tài)準備根據試驗大綱檢查試驗模型狀態(tài)(質量、重心、轉動慣量和附件安裝等)與試驗內容的一致性。6.1.3設備準備試驗設備準備一般包括；a)在拖車/發(fā)射車上安裝投放支架，并保證試驗模型能良好地安裝在投放支架上；b)完成設備各系統(tǒng)的檢查及維修，確保各系統(tǒng)運行正常；c)波浪投放試驗應完成造波機輸出波浪標定：d)完成試驗模型保護裝置安裝，確保試驗過程中該裝置能正常使用：e)完成測試系統(tǒng)的試驗用程序及通道表編寫；f)確認測試儀器儀表在校準周期內并能正常使用。6.2試驗步驟試驗步驟應符合試驗大綱的要求，包括(但不限于):a)將試驗模型安裝到投放支架上，按照試驗大綱要求調整和測量試驗模型安裝角度，并作記錄。b)試驗模型前飛速度通過拖車實現，下沉速度通過自由落體方式實現，計算并調整試驗模型投放高度，誤差應不大于Amm。靜水面投放試驗投放高度為試驗模型最低點距水面的垂直距離，規(guī)則波面投放試驗投放高度為試驗模型最低點距波峰的垂直距離，不規(guī)則波面投放試驗投放高度為試驗模型最低點距最大波峰的垂直距離。c)拖車運行前，啟動采集系統(tǒng)，測試拖車開始啟動直至試驗模型入水期間的數據，便于分析輸入條件的有效性。d)試驗前應試投放1～2次，檢查試驗設備工作是否正常e)兩次投放試驗之間間隔應不少于30min,消除前次余波及殘流的影響。f)對于規(guī)則波面入水，應開展不同入水位置測試試驗，入水位置包括波峰、波谷、迎浪和波背。g)單次試驗完成后，分析試驗模型試驗時的運動狀態(tài)以及數據采集系統(tǒng)所采集到的數據，包括輸入參數(初始姿態(tài)、前飛速度、下沉速度)、輸出參數(姿態(tài)變化、過載、壓力)的幅值和變化，確認試驗結果是否有效。h)完成單次投放試驗及再次試驗前，應復查重量，滿足5,5d)要求。試驗模型外觀無異樣。6.3試驗中斷及故障處理要求6.3.1試驗中斷要求試驗過程中發(fā)生下列情況時，應立即中斷試驗：6d)其他可能危及試驗安全的現象。a)試驗模型變形或損壞時，應對試驗模型進行檢修，直至滿足5.5的要求才可恢復試驗，并對受影響的內容進行復試。b)試驗模型初始狀態(tài)、試驗環(huán)境與試驗綱要求后方能進行試驗。c)試驗中出現試驗設備故障及其他危險中斷試驗后，查明原因，排除故障和危險，并判斷已試內d)試驗中出現試驗模型初始狀態(tài)偏差、試驗過程試驗模型狀態(tài)超出預期等原因中斷試驗原因，根據現場實際情況，確定是否對中斷的試驗工況進行重試。如不需要7試驗數據記錄與處理試驗數據原始記錄表格式參見附錄A中圖對試驗數據進行低通濾波處理，濾波后的典型試驗曲線參見附錄B中圖B.1～圖B.4。濾波頻率是將數據博里葉變換后進行頻域分析，濾波頻率范圍一般不低于信號記錄表格式參見圖A.2。 a)對照試驗任務書或試驗大綱，檢查是否全部完成規(guī)定的試驗和測試內容；