本文關(guān)鍵詞：氣動探針在飛行測控中的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 七孔探針 五孔探針 模型自由飛 無人機 壓力傳感器 尾旋 主動流動控制

【摘要】：飛行試驗是新型號飛機研制過程中極為重要的環(huán)節(jié),隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展,越來越多的新型號及課題需要進(jìn)行飛行試驗。通過飛行試驗可以探究創(chuàng)新的氣動布局,測試新型的流動控制技術(shù),研究飛行控制系統(tǒng),以及試驗新機型的空氣動力特性、適航性能。大氣模型自由飛試驗,即利用帶動力,縮比的飛機模型進(jìn)行飛行測試,是一種重要的模擬飛行試驗的手段,可以真實、動態(tài)的反映飛機的失速,尾旋及大迎角的飛行特性,其模型不受風(fēng)洞尺寸,支撐方式的限制,又避免了真實飛機試飛的高成本,高風(fēng)險性。本文中研制了微型的七孔探針壓力傳感器,并先后進(jìn)行了大攻角細(xì)長體模型繞速度軸矢量旋轉(zhuǎn)實驗及自由飛試驗,展示了該七孔探針系統(tǒng)的實用性及可靠性。七孔探針壓力傳感器模塊以嵌入式系統(tǒng)為核心,讀取并解算各孔壓力數(shù)據(jù),換算成角度數(shù)值。同時設(shè)計了數(shù)據(jù)記錄模塊,將大氣數(shù)據(jù),包含飛機姿態(tài)數(shù)據(jù),一并記錄到存儲卡中,為氣動現(xiàn)象的發(fā)展過程提供數(shù)據(jù)支撐。整套系統(tǒng)重量較輕,本文中利用小型電動無人機搭載該系統(tǒng)進(jìn)行了尾旋自由飛試驗,實驗數(shù)據(jù)完整的記錄了失速-偏離-進(jìn)入尾旋-發(fā)展尾旋-改出尾旋的全過程,從實驗數(shù)據(jù)中可以觀察到尾旋過程中的迎角/側(cè)滑角及慣性力的變化,同時可以觀察到滾轉(zhuǎn)方向振動的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象真實的再現(xiàn)了尾旋過程。本文中設(shè)計的測試系統(tǒng)及無人機平臺擴展了常規(guī)的流體力學(xué)實驗手段,對后續(xù)的流體力學(xué)研究有著深遠(yuǎn)的意義。
【關(guān)鍵詞】：七孔探針 五孔探針 模型自由飛 無人機 壓力傳感器 尾旋 主動流動控制
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V217
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究回顧13-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容綜述14-15
• 第二章 七孔探針技術(shù)簡介15-31
• 2.1 七孔探針的測量和校準(zhǔn)原理15-20
• 2.1.1 七孔探針外形及結(jié)構(gòu)15-16
• 2.1.2 七孔探針測量原理與角度計算公式16-19
• 2.1.3 七孔探針校準(zhǔn)原理19-20
• 2.2 用于七孔探針的數(shù)字式壓力傳感器模塊20-25
• 2.2.1 數(shù)字壓力傳感器參數(shù)特性21-23
• 2.2.2 七孔探針模塊的印刷電路板設(shè)計23-25
• 2.3 七孔探針嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計25-31
• 2.3.1 程序總體結(jié)構(gòu)及相關(guān)操作指令25-29
• 2.3.2 七孔探針的矩陣運算程序29-31
• 第三章 基于嵌入式系統(tǒng)的七孔探針性能測試31-48
• 3.1 七孔探針上位機測試及數(shù)據(jù)記錄軟件31-36
• 3.1.1 LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺簡介31-33
• 3.1.2 七孔探針數(shù)據(jù)顯示程序33-36
• 3.2 七孔探針系統(tǒng)的靜態(tài)精度測試36-38
• 3.2.1 七孔探針本體精度測試36-37
• 3.2.2 七孔探針帶模型位置誤差風(fēng)洞實驗37-38
• 3.3 七孔探針系統(tǒng)的動態(tài)性能測試38-40
• 3.4 七孔探針與風(fēng)標(biāo)式迎角/側(cè)滑角傳感器對比40-48
• 3.4.1 迎角/側(cè)滑角傳感器介紹40-42
• 3.4.2 風(fēng)標(biāo)傳感器精度測試42-48
• 第四章 大攻角細(xì)長體繞速度軸矢量旋轉(zhuǎn)實驗48-56
• 4.1 引言48
• 4.2 細(xì)長體繞速度軸矢量旋轉(zhuǎn)實驗設(shè)備48-51
• 4.2.1 用于細(xì)長體表面測壓的數(shù)字壓力傳感器模塊結(jié)構(gòu)49-50
• 4.2.2 細(xì)長彈體模型機械結(jié)構(gòu)50-51
• 4.3 軟件設(shè)計51-52
• 4.3.1 用于細(xì)長彈體表面測壓的嵌入式傳感器模塊51-52
• 4.3.2 基于LabVIEW的上位機壓力采集軟件52
• 4.4 風(fēng)洞實驗及結(jié)果52-54
• 4.5 小結(jié)54-56
• 第五章 小型無人機尾旋飛行測試56-64
• 5.1 引言56-58
• 5.2 飛行姿態(tài)記錄模塊設(shè)計58-59
• 5.3 尾旋飛行試驗及尾旋預(yù)測方法59-63
• 5.4 小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 本文主要工作和結(jié)論64
• 6.2 后續(xù)研究工作展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 致謝68-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：650010