[科普中国]-测压试验

简要介绍

测压风洞试验是飞机设计中十分重要的风洞试验项目，它是气动力特性研究和载荷设计的重要的数据来源。测压试验能够提供飞机各部件在特定飞行条件下的压力分布数据；可以观察飞行器的流动特征，并能够验证CFD等数值计算方法获得的结果。1

现状分析近年来，随着现代飞行器向高机动、高隐身、远程化、精确化等性能的不断提升，为了得到精确的气动力载荷数据，为强度校核等提供准确的边界范围，其风洞测压试验也向精细化、复杂化、多样化、极端化的方向发展。因此，在2米量级的风洞开展测压试验已成为型号研制过程中的趋势。根据数据统计显示，在2米量级风洞开展测压试验占全部试验的20%，其中有50%的测压试验需要在不同风洞间进行试验，导致测压设备在转场时故障频发，诊断困难等问题。2

在风洞建设时并没有按照统一的测压试验规范体系进行建设，且由于不同风洞建设时间不同其采用的技术也不近相同，给需要在不同风洞间交替开展的测压型号试验带来了一系列问题：

繁琐的测压准备工作需要重复开展由于不同风洞测压试验设备和试验方法诸多细节的不同，按照某一座风洞的试验方法准备好的测压试验，不能无阻碍的直接进入另一座风洞进行试验，必须开展部分重复性的测压准备工作，才能继续进行试验。同时大型风洞的测压试验又具有测压点多，模块内置，管路布局复杂的特点，因此重复性的工作量大，降低了试验效率。

试验周期长，交接繁杂易疏漏试验周期长，涉及人员众多，交接事项繁杂，容易出现疏漏，造成人为失误。

测压平台软件不统一，新技术推广应用困难测压试验平台软件不一致，新技术的推广应用就必须针对每一个平台软件进行工程适用化技术研究，工作量大，实现相对困难。

故障诊断困难测压设备是集精密机械、精密电子、精密气动元件为一体的高技术系统，具有系统复杂、集成度高的特点。在不同风洞交替进行试验时，模型和部分测压设备都需要转场、搬运、安装、调试，加之测点多、模块内置带来测压试验故障频发，故障辨识和诊断困难。

为了更好的完成好新形势下的测压试验任务，需要进一步解决现有测压试验的弊端，完善和补充现有平台的功能，积极开发新技术实现测压试验的优质高效完成。2

创新开发新技术针对测压系统庞大且设备在不同风洞间转场时带来的故障频发，诊断困难等诸多难题以及越来越高的数据精准度要求，开发了测压模型迎角的实时精确测量技术、测压系统实时准度检查技术和测压点对应关系的智能侦测技术并应用于多项型号试验。

测压模型迎角实时测量技术过去的测压试验，因为无法准确测量出测压模型的迎角，因此提供给客户的数据中，迎角只是机构的名义迎角，这种数据，给客户对飞行强度边界的确定带来了较大的误差。为此，开发了测压模型迎角实时测量技术研究，在测压模型中安装迎角传感器，测量出测压模型真实的迎角，减小了飞行强度边界确定的误差。2

测压系统实时准度检查技术电子扫描阀系统具有自动化程度高、精度高的优点，但是系统采用自校准、再测量方式，容易掩盖系统自身小故障所引起的系统准度漂移，造成压力数据漂移，精准度下降。

为了解决电子扫描阀系统自身无法标检准度的问题，在不破坏电子扫描阀系统工作原理的基础上，引入精度为0.005%的另一标准压力系统RUSKA 7250xi。将RUSKA 7250xi产生的标准压力接入每个测压模块的第64点，当电子扫描阀系统测得的压力值与RUSKA 7250Xi输出的标准压力值相吻合，则表明电子扫描阀系统准度可靠，否则测压准度可能发生漂移。

通过引入双标准源效验检查功能，试验中实时进行两个标准源的效验检查，及时发现问题，有效保证了测压系统的精准度。2

测压点对应关系的智能侦测技术风洞测压试验开展了几十年，随着试验设备的更新换代，测压试验的能力不断拓展，测压精准度不断提高。但是，对于测压试验中被测管路与测压设备之间对应关系的确定，却一直沿用多级管路编号传递对应关系的方法，这种方法随着测压管路的增加，工作量呈指数增长，工作强度大、周期长且故障率高，一直是影响测压试验准备工作质量效率的主要因素之一。

测点智能侦测技术就是在测压管路任意连接好后，按照试验模型上各剖面、各测压点的分布位置，约定加压顺序，逐点加压，通过采用数据库技术编制的软件从被测数据中找出该时刻唯一对应的模块号及模块接嘴号的加压点，自动记录下它的位置信息，然后将此位置信息自动写入对应测点表的相应位置，依次加压完成后，测点对应关系表白动建立完成。

使用测点智能侦测技术，克服了传统方法手工编号、人工记录确定对应关系效率低、易出错的技术难题，提高了试验准备的效率，避免人为差错，提高了试验智能化水平。2