尾旋風洞試驗

自30年代初建造尾旋風洞以來，尾旋風洞一直是尾旋研究的主要設施。根據飛機自由尾旋試驗的特點，在所有試驗條次中，只選取圖像結果最好的狀態為最終結果。尾旋風速由風洞控制人員提供，飛機尾旋時的姿態角由尾旋測量系統進行判讀，尾旋改出特性由人工判讀。

基本介紹

• 中文名：尾旋風洞試驗
• 外文名：The tail wind tunnel test
• 建造尾旋風洞：30年代初
• 環節：2個
• 過程：設定模型舵面狀態等
• 試驗前：需要進行攝像頭及鏡頭校準

簡介

自30年代初建造尾旋風洞以來，尾旋風洞一直是尾旋研究的主要設施。

尾旋風洞試驗主要包括兩個技術環節:

A)試驗員用手旋轉動力相似的模型並投入到垂直上升的氣流中，然後將處於失速大攻角狀態下的模型之方向舵向欲進入尾旋的方向偏轉，使之以某個速率轉動，操縱人員通過控制上升氣流的速度，把模型平衡在適當的高度上，使之處於穩定尾旋狀態，通過對作尾旋運動的模型進行觀測與數據處理，可獲得飛機的穩態尾旋運動特性，通過對模型進行各種改出操縱(組合)可研究飛機的尾旋改出特性。

B)把動力相似模型裝在旋轉天平上，讓模型以(與A相應的)某一尾旋姿態作穩態旋轉運動，測出在此穩態尾旋運動狀態下作用在模型上的氣動力和力矩，通過數據處理獲取飛機的相應氣動特性。

過程

尾旋風洞運行的一般過程:

1)設定模型舵面狀態;

2)風洞運行；

3)投放人員給模型一初始轉速，使得模型在旋轉的同時，上升到風洞中心區域;

尾旋風洞試驗

4)開車人員調整風速，使得模型平衡在風洞中心;

5)當模型平衡於風洞中心區域時像，模型旋轉約4圈後，發出舵面控制指令，記錄風速;

6)不管模型成功改出或改出失敗，應及時降低風速、停車，結束攝像，模型投放人員回收模型。

尾旋試驗中，對每個狀態都進行了3次以上的試驗，根據飛機自由尾旋試驗的特點，在所有試驗條次中，只選取圖像結果最好的狀態為最終結果。尾旋風速由風洞控制人員提供，飛機尾旋時的姿態角由尾旋測量系統進行判讀，尾旋改出特性由人工判讀。尾旋改出的判讀標準為:飛機旋轉角速度很低或趨近於零;飛機迎角小於15°，均認為飛機改出尾旋。

圖像處理

在試驗前，需要進行攝像頭及鏡頭校準，目的是通過校準獲得攝像頭和鏡頭的各種參數。模型上需要做一些標記點，通過圖象處理獲得標記點的空間坐標，從而獲得模型的各種運動參數和姿態參數。試驗時先高速同步記錄兩台攝象機的每一幀圖象，試驗完後再進行處理，獲取模型的各種運動參數和姿態參數，最後進行曲線繪製。

缺點

就尾旋問題而言，這種試驗方法的主要缺點是:

1)無法模擬飛機的初始尾旋特性;

2)測定氣動力和氣動力矩時，以穩態尾旋運動姿態代替瞬態尾旋運動姿態，這種誰定常理論必然會引人試驗誤差；

3)用旋轉天平測定氣動力和氣動力矩時，支架和洞壁對試驗結果有很大的影響;

4)試驗分兩步進行，工作量大。