模型帶飛試驗

模型帶飛試驗

模型帶飛試驗(Model following test)是研發過程中飛行試驗的一種,另一種為空基發射的自由飛行技術。模型帶飛試驗是將飛行器縮尺模型(或實物)送入預定的地球大氣空間以研究空氣動力、氣動和熱或其他問題的一種模擬試驗方法。模型按相似準則設計,內部裝有感測器、遙測(或磁記)設備、控制裝置、電源和其他專用設備。

基本介紹

  • 中文名:模型帶飛試驗
  • 外文名:Model following test
  • 定義:模型被帶飛到預定試驗條件下試驗
簡介,特點,

簡介

依據測試對象及測試要求的精度不同,如測試硬體的尺寸,所需的系統集成程度以及預期達到的試驗測試條件的不同等,可以在縮微模型上進行諸多有意義的帶飛試驗。
模型帶飛試驗是指將試驗對象安裝在載重設施上,由載體攜帶試驗設施飛到預定的試驗條件下進行的試驗。這種試驗方式可以與地面試驗很好地結合,試驗中可以考慮諸如真實氣體、高飛行馬赫數等因素的影響一可以選擇火箭或飛機作為載機,具體載機方案的選擇依賴於試驗設備構型、測試試驗條件、試驗過程風險以及飛行過程的可控程度等。
基於火箭的帶飛試驗通常成本較低,風險較小。這種試驗方式能夠達到客觀的起飛重量,可以加速到很高的飛行馬赫數。歷史上採用這種方式進行過多種飛行試驗,主要包括感測器測試、飛行試驗數據測量以及空氣動力學等方面內容。
火箭作為載機方案的弱點在於其要求試驗設施具有高度的一體化程度,要求的自動化程度高,飛行任務數目及能夠達到的飛行條件較為有限,缺乏可重複利用性,而且即使試驗設施有所毀壞,飛行試驗過程也只能沿著預定的航跡進行。這些因素導致了試驗負載、試驗系統以及航線控制系統的複雜性。這種類型的飛行試驗通常是不可恢復的,或者恢復過程具有一定的風險而且回收過程較為複雜,而回收的試驗設施是進行數據處理及事後評估檢查試驗設備的重要依據。
飛機帶飛的飛行試驗速度主要局限於Ma3以下。飛機作為載機的方案具有較大的靈活性,試驗過程可控性較大,可以調整飛行姿態以最大程度地達到預期的試驗條件,容易在飛行過程巾改變試驗條件和修改試驗過程,而且可以在單次飛行過程中涵蓋多個試驗條件,受試設備的回收工作也較為容易。飛行帶飛的弱點在於複雜測試系統整合以及飛機改裝過程帶來的巨大成本。而且由於是有人駕駛飛行,風險性較大。

特點

模型帶飛試驗的主要優點是:不會像風洞實驗那樣出現洞壁干擾和支架影響,也不受空間限制;能在模擬或接近飛行器的飛行環境、飛行姿態和流場條件下進行試驗;試驗速度範圍大,一次試驗就可以通過亞聲速、跨聲速、超聲速乃至高超聲速飛行;可進行一些複雜的危險機動飛行,並給人以形象和直觀的概念;便於對飛行器複雜的先進操縱系統進行研究和鑑定。它主要用於地面試驗設備難以進行或所得結果不準的一些項目的試驗和研究,如動導數試驗;再入飛行器端頭燒蝕變化和燒蝕量、雲粒子侵蝕特性以及尾流恃性研究;再入武器的突防裝置、控制系統、戰鬥部引爆系統的功能研究等。與地面摸擬試驗相比,模型飛行試驗的主要缺點是:測試和數據處理比較複雜;牽涉面廣;受大氣條件影響;重複性差;費用較大;不便於進行單項參數變化的研究。

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