一種縮比模型顫振飛行試驗脈衝激勵方法與流程
2023-05-01 11:06:01
本發明涉及縮比模型顫振試飛技術領域，具體涉及一種縮比模型顫振飛行試驗脈衝激勵方法。
背景技術：
飛行器顫振試飛時，脈衝激勵是常用的一種激勵形式。通常飛機採用在翼面翼尖處安裝小火箭，飛行員採用控制按鈕點燃小火箭，通過小火箭發射時產生的脈衝力進行顫振模型激勵。通常，飛行顫振試驗中使用的固體小火箭的推力為1000～400N，推力持續時間為10～50ms。但小火箭激勵不足之處在於：1)小火箭在飛機上安裝在飛機部件裝配階段就需予以考慮；2)每次飛行中攜帶小火箭數量有限；3)費用較高。然而，受經費等限制，目前用於縮比模型顫振激勵裝置尚無應用。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種縮比模型顫振飛行試驗脈衝激勵方法，以解決或至少減輕背景技術中所存在的至少一處的問題。
本發明的技術方案是：提供一種縮比模型顫振飛行試驗脈衝激勵方法，包含以下步驟：
S1，將氣體容器安裝在縮比模型上；
S2，向步驟S1中的所述氣體容器內充入壓縮氣體；
S3，利用控制機構打開所述氣體容器的口蓋，使所述步驟S2中充入的壓縮氣體瞬間噴出，然後通過所述控制機構關閉所述口蓋。
優選地，根據試驗所需脈衝力設計所述氣體容器，利用公式F＝(P-P0)*A，計算所述氣體容器的噴口面積；其中，F為平均脈衝力，P為氣體壓力，P0為大氣壓力，A為噴口面積。
優選地，按照平均脈衝力為F＝5～15N，利用公式F＝(P-P0)*A確定氣體容器內的氣體壓力P,其中，P0為大氣壓力，A為噴口面積。
優選地，所述氣體容器內的壓縮氣體完全釋放的持續時間不超過10毫秒。
優選地，所述壓縮氣體採用空氣。
優選地，所述氣體容器為圓柱體，內部設置有氣體容納腔，外輪廓尺寸為φ60mm×20mm，壁厚為3mm，分上下兩部分加工，並焊接為一體，上部設置有噴口，所述噴口直徑為φ15mm。
優選地，所述氣體容器上的噴口通過口蓋封閉，所述口蓋通過微型電磁閥自動控制打開與關閉。
本發明的優點在於：本發明相對現有技術結構簡單，不需要點燃小火箭，僅適用壓縮氣體噴放，安全環保，脈衝激勵時間短，並且脈衝力與脈衝時間可以調節，壓縮氣體釋放後可以再次充入氣體，能夠滿足重複使用，使用費用低。
附圖說明
圖1是本發明一實施例的縮比模型顫振飛行試驗脈衝激勵方法的流程圖。
具體實施方式
為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護範圍的限制。
如圖1所示，一種縮比模型顫振飛行試驗脈衝激勵方法，包含以下步驟：
S1，將氣體容器安裝在縮比模型上；在本實施例中，所述氣體容器為圓柱體，內部設置有氣體容納腔，外輪廓尺寸為φ60mm×20mm，壁厚為3mm，分上下兩部分加工，並焊接為一體，上部設置有噴口，所述噴口直徑為φ15mm。在所述氣體容器的下部設置有連接凸臺，所述連接凸臺上設置有連接螺紋，所述氣體容器通過連接螺栓與縮比模型以可拆卸方式連接。其優點在於，通過更換連接螺栓，所述氣體容器可以適用在不同的縮比模型上。
S2，向步驟S1中的所述氣體容器內充入壓縮氣體；在本實施例的所述氣體容器的下部設置有進氣口，且所述進氣口上設置有單向閥，根據試驗需要的激勵脈衝力輸入壓縮氣體，使所述氣體容器內的壓力達到要求。
在本實施例中，所述壓縮氣體採用空氣。其優點在於，可以直接從試驗環境內獲取空氣，釋放後不會對試驗環境造成汙染。可以理解的是，所述壓縮氣體可以採用理想氣體。
S3，利用控制機構打開所述氣體容器的口蓋，使所述步驟S2中充入的壓縮氣體瞬間噴出，然後通過所述控制機構關閉所述口蓋。
在本實施例中，所述氣體容器上的噴口通過口蓋封閉，所述口蓋通過微型電磁閥自動控制打開與關閉。
在本實施例中，所述控制結構包含微型電磁閥及拉杆機構，所述微型電磁閥安裝在所述氣體容器內部的氣體容納腔內，所述拉杆機構的一端連接所述微型電磁閥，另一端連接所述口蓋連接。通過所述微型電磁閥可以實現口蓋關閉與打開的自動控制，對試驗脈衝時間實現精確控制，從而提高脈衝力的控制精度。
可以理解的是，在設所述氣體容器時，根據試驗所需脈衝力設計所述氣體容器，利用公式F＝(P-P0)*A，計算所述氣體容器的噴口面積；其中，F為平均脈衝力，P為氣體壓力，P0為大氣壓力，A為噴口面積。
按照平均脈衝力為F＝5～15N，利用公式F＝(P-P0)*A確定氣體容器內的氣體壓力P,其中，P0為大氣壓力，A為噴口面積。
在本實施例中，具體的，平均脈衝力F＝10N，噴口的直徑為15mm，通過試驗調整所述氣體壓力P，使得壓縮氣體噴出時產生的平均脈衝力為10N。
所述氣體容器內的壓縮氣體完全釋放的持續時間不超過10毫秒。其優點在於，可以保證氣體噴出時產生足夠的脈衝力。
最後需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。