航空航天領域廣泛地套用感測器技術，在飛機和飛彈等飛行器表面採用壓差歸零式和風標對向式兩種角度感測器便是一例。飛行員藉助安裝在飛機表面的角度感測器可以隨時了解飛行姿態。同樣，地面操縱人員通過對安裝在飛行器表面的角度感測器隨時獲得高空飛行器的飛行姿態信息，及時遙控引導。然而，由於氣流受到了飛行器本體的干擾影響，角度感測器所感受到的局部氣流方向是被飛行器外形表面彎曲了的，與飛行器真實姿態角是不相同的，因此必須預先確定感測器感受到局部氣流方向與飛行器真實角度兩者之間的相互關係，才能獲得飛行器的實際姿態角，因此，需要對感測器進行風洞校準測量。
基本介紹
- 中文名：風洞校準
- 外文名：Wind tunnel calibration
- 目的：獲得飛行器的實際姿態角
- 校準項目：靜校，動校
- 測量裝置：風洞天平
- 領域：航空航天
簡介,校準項目與方法,校準項目,校準方法,風洞天平,
簡介
航空航天領域廣泛地套用感測器技術，在飛機和飛彈等飛行器表面採用壓差歸零式和風標對向式兩種角度感測器便是一例。飛行員藉助安裝在飛機表面的角度感測器可以隨時了解飛行姿態。同樣，地面操縱人員通過對安裝在飛行器表面的角度感測器隨時獲得高空飛行器的飛行姿態信息，及時遙控引導。然而，由於氣流受到了飛行器本體的干擾影響，角度感測器所感受到的局部氣流方向是被飛行器外形表面彎曲了的，與飛行器真實姿態角是不相同的，因此必須預先確定感測器感受到局部氣流方向與飛行器真實角度兩者之間的相互關係，才能獲得飛行器的實際姿態角，因此，需要進行風洞校準測量。
校準項目與方法
校準項目
校準項目主要包括兩部分，首先在地面進行的靜校，以及隨後在風洞中進行的動校。前者是確定感測器係數以及非線性、遲滯、重複性、綜合精度等產品性能參數，後者是確定角度感測器與飛行器實際角度之間關係，其中包括飛行器不同姿態角，如迎角、側滑角、滾轉角等對感測器校準的影響。同時還可確定不同試驗風速和感測器安裝位置對感測器校準的影響，並通過風洞試驗達到優選感測器安裝位置的目的。
校準方法
首先把飛行器安裝在風洞支撐機構上，將飛行器姿態角（如迎角、側滑角、滾轉角等）都調整到零度，誤差在 3分以內。在飛行器左側為迎角感測器，在飛行器正上方為側滑角度感測器。感測器轉軸要垂直飛行器表面，且感測器底座表面與飛行器表面外形保持一致，不能有突起或凹坑。感測器不要安裝在表面曲率變化大的機頭（或彈頭）處，應在機身（或彈身）平直段前部位置。
風洞天平
風洞天平則是直接感應和測量作用在模型六個自由度上氣動力和力矩的高精度測量裝置。風洞天平技術涉及天平材料、結構設計分析、加工製造技術、應變感測器技術和天平校準技術等。通常，天平校準可細分為靜態校準和動態校準，靜態校準是依據天平校準原理，利用天平校準裝置，按照一定的校準方法，建立天平測量信號與所受氣動載荷關係的過程，即獲取天平公式和天平其他性能參數的過程。動態校準則是在靜態校準的基礎上，利用標模，在風洞中進一步校驗天平性能的過程。由於風洞天平靜校決定天平校準的效率和天平公式的準確性，關係到天平未來套用中模型氣動數據測量的精準度，所以天平靜校被認為是天平設計過程中最重要的環節。
風洞天平
風洞天平風洞天平在結構上設計有感應特定載荷作用下產生應變的結構彈性元，如升力元、阻力元等。在這些結構彈性元上，貼上有電阻應變片並組成惠斯登電橋，每個電橋都主要針對一個自由度上的載荷，根據各電橋的電信號輸出可以計算得到作用在試驗模型上的氣動力和力矩。
由於作用在風洞模型六個自由度上的氣動載荷大小差別較大，儘管現代天平在結構設計時，利用計算機，採用了有限元分析、最佳化等先進設計技術，充分考慮天平各結構彈性元對其他載荷的抗干擾性，但由於天平空間尺度相對較小、結構複雜，各結構彈性元間的載荷或多或少都存在著干擾。因此必需通過天平校準來建立精確的天平公式，確定天平的精準度和不確定度等性能參數。
