運輸機在戰時需空投坦克等輕重武器和戰士,直升機在戰鬥中亦會發射空空、空地飛彈,空投炸彈和副油箱、掛架等。對無人駕駛飛機,有時需將機上的一些儀器在飛機著陸前回收,需空投或彈射儀器。因此飛機投放外掛物是經常遇到並必須考慮的重要問題。目前,飛機外掛物投放的研究從數值計算和風洞試驗兩方面進行。在風洞投放試驗技術方面主要採用四種方法:即動力相似法、柵格法(格線法)、流動角測量法和捕獲軌跡法。
基本介紹
- 中文名：投放風洞試驗
- 外文名：Experiment with wind tunnel
- 技術方法：4種
- 作用：飛機外掛物投放的研究
- 攝像機：高速數碼攝影機
- 領域：航空航天
在我國的發展,動力相似法試驗原理,試驗過程,試驗後期處理,
簡介
運輸機在戰時需空投坦克等輕重武器和戰士,直升機在戰鬥中亦會發射空空、空地飛彈,空投炸彈和副油箱、掛架等。對無人駕駛飛機,有時需將機上的一些儀器在飛機著陸前回收,需空投或彈射儀器。因此飛機投放外掛物是經常遇到並必須考慮的重要問題。目前,飛機外掛物投放的研究從數值計算和風洞試驗兩方面進行。在數值計算方面,國內已能進行飛機在無側滑角情況下的外掛物的自由投放和發射投放軌跡計算,並已用於型號研製。
在我國的發展
在風洞投放試驗技術方面主要採用四種方法:即動力相似法、柵格法(格線法)、流動角測量法和捕獲軌跡法。其中動力相似法和軌跡捕捉法是目前國內採用的主要的兩種風洞實驗技術。在動力相似法方面,國內在高速投放試驗上僅在NH-1高速風洞中進行過試驗,目前該類試驗國內主要以低速風洞試驗為主,並採用了多次曝光技術和高速攝影技術。目前中國空氣動力與發展中心低速所,北京空氣動力研究所,南京航空航天大學空氣動力研究所已掌握此項技術。在多次曝光技術方面,氣動中心採用的是頻閃法,而北京空氣動力研究所和南航空氣動力研究所採用的是轉盤法。在捕獲軌跡法方面,目前國內只有氣動中心掌握了該項試驗技術,並已用於1.2 m×1.2 m超音速風洞中。
投放風洞試驗
投放風洞試驗動力相似法試驗原理
現代作戰飛機通常帶有大量的外掛物如副油箱、炸彈、飛彈等，而且為了提高飛機的隱身性能，將外掛物移至機身內部，投放時艙門快速打開，彈射發射。它們從母機上投放或發射的初始階段均處在複雜的干擾流場中。處在這種干擾流場中的投放物與母機分離的運動特性跟在均勻流場中大不相同。不良的投放分離特性不僅影響作戰效能的發揮，更重要的是會危及母機的安全。為了判定外掛物從母機上投放的安全性和可靠性，通常採用模型在風洞裡進行外掛分離特性預測試驗，動力相似模型投放試驗就是常用方法之一。
動力相似法是將機載和投放物都按比例縮小,保持模型和實物幾何相似。在一定的速度下,考慮到重力場的影響,找出投放物試驗模型與實物之間的動力相似參數。根據這些相似參數加工模型,進行實驗。實驗時用高速攝影機或多次曝光照像記錄投放物模型的運動軌跡。
試驗過程
在系統安裝完畢後,要進行地面調試,其中包括各類儀器所用電源電壓是否正常;控制與彈射壓力的調試與標定;檢查電磁閥,繼電器的吸合情況;燈光調試(光強與位置);照像機工作是否正常(快門,光圈,時間,底片上圖像個數);高速攝影機工作是否正常(走卷,啟動與停止,走卷均勻,時標,膠捲沖洗,藥水,顯定影時間);攔截網安裝妥否;最後進行投放系統的綜合協調(時間)。之後進行正式試投,沖洗記錄膠片,如符合要求,開始正式實驗。
試驗後期處理
(1)多次曝光照像結果的處理。拍攝完畢後到照像館沖洗,獲得投放直觀軌跡照片並裝好相冊;進行投放初速度,過程速度,外掛物姿態,重心軌線的判讀;初步確定投放安全邊界;
(2)高速攝影膠片的後期處理。沖洗膠捲獲得高質量的底片;通過高速攝影底片判讀軌跡;剪接膠片並首次在國內實現將膠片轉成VCD光碟,大大方便了圖像的保存,複製,匯報,查看;
(3)高速數碼攝影機拍攝結果的後期處理。判讀軌跡;動畫製作;合成VCD影碟。
