航空發(fā)動(dòng)機(jī)矢量噴管六分量測(cè)力系統(tǒng)研制.pdf

1、隨著現(xiàn)代航空工業(yè)的迅速發(fā)展，推力矢量技術(shù)作為現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的必備技術(shù)，已經(jīng)得到越來(lái)越多的重視。發(fā)展矢量噴管技術(shù)，開(kāi)展對(duì)矢量噴管的研究與試驗(yàn)，成為國(guó)際航空界的共識(shí)和研發(fā)的熱點(diǎn)。因此，常規(guī)的單分力噴管試驗(yàn)臺(tái)已經(jīng)不能滿足需求，為此目的，我們開(kāi)展具有工程實(shí)用性質(zhì)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)矢量噴管六分量測(cè)力系統(tǒng)的研制。
　　本項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首次將應(yīng)變式測(cè)力天平應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量測(cè)量領(lǐng)域，并解決了噴管模型試驗(yàn)器進(jìn)氣管道與測(cè)力平臺(tái)的連接難題，系統(tǒng)具有大載荷、高

2、精度、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計(jì)技術(shù)要求，能夠滿足矢量噴管推力測(cè)量試驗(yàn)的需要。
　　系統(tǒng)由五大部件組成，包括：天平固定基座、六分量天平、噴管試驗(yàn)裝置、固定進(jìn)氣管道和靜校原位加載裝置。其中，六分量天平是整套測(cè)量系統(tǒng)的核心部件，設(shè)計(jì)為裝配式盒式天平結(jié)構(gòu)，由固定框、浮動(dòng)框和四個(gè)高精度三維力傳感器組成，并裝配為一個(gè)整體。噴管模型試驗(yàn)裝置（包括集氣室、燃燒室、穩(wěn)定段、噴管模型及支架等）都安裝在測(cè)力天平之上。
　　針對(duì)噴管模型試驗(yàn)器

3、進(jìn)行熱態(tài)試驗(yàn)時(shí)內(nèi)部氣體溫度高達(dá)2000K的實(shí)際情況，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中采取了多種熱防護(hù)措施，包括穩(wěn)定段夾層通冷卻水、增設(shè)溫度膨脹節(jié)、增大散熱面積和延長(zhǎng)熱傳遞距離以及對(duì)測(cè)力天平進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)?，確保系統(tǒng)在進(jìn)行高溫?zé)釕B(tài)試驗(yàn)時(shí)，整套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全和系統(tǒng)測(cè)量的精度。
　　采用一組全對(duì)稱彈性波紋管（兩只）作為矢量推力測(cè)量平臺(tái)與固定進(jìn)氣管道之間的引氣裝置，圓滿地解決了噴管模型試驗(yàn)器試驗(yàn)時(shí)氣源供應(yīng)對(duì)系統(tǒng)測(cè)力影響較大的難題，解決了由篦齒進(jìn)氣結(jié)構(gòu)方式造成的

4、氣體泄漏從而產(chǎn)生噴管流量無(wú)法測(cè)量和試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)噪聲巨大的問(wèn)題。引氣裝置對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響，通過(guò)軟、硬件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)來(lái)修正和消除。
　　采用單元加載與綜合加載相結(jié)合的混合加載方法進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)原位靜態(tài)校準(zhǔn)；動(dòng)校校準(zhǔn)則先進(jìn)行氣體無(wú)流動(dòng)狀態(tài)動(dòng)校試驗(yàn)，再進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)矢量噴管模型性能試驗(yàn)，并針對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，在天平靜態(tài)校準(zhǔn)公式的基礎(chǔ)上，引入溫度、壓力參數(shù)作為自變量，對(duì)測(cè)力系統(tǒng)使用公式進(jìn)行了修正，最終完成航空發(fā)動(dòng)機(jī)矢量噴管六分量測(cè)