模型風洞試驗

顫振模型風洞試驗是通過動力學相似模型來獲得飛機顫振特性的一種技術手段，包括低速顫振模型風洞試驗和高速顫振模型風洞試驗，其中低速顫振模型風洞試驗用以掌握飛機全機或部件的亞音速顫振特性，以及敏感參數對顫振特性的影響規律，高速顫振模型風洞試驗用以獲得飛機的跨音速顫振特性 ^[1]  。

模型風洞試驗在直升機的研製過程中風洞試驗具有不可替代的重要作用 ^[2]  。

國內低速模型顫振風洞試驗在近年來取得了一些進步，主要體現在多個軍機型號的設計定型。但對於現代民用飛機而言，國內氣動彈性設計技術還存在一些不足，主要包括:

①由於國家不同階段對軍用和民用飛機產業的定位不同，致使國內低速模型顫振風洞試驗技術主要針對軍機( 尤其體現在戰鬥機方面) 開展，對運輸類飛機，尤其民用運輸類飛機的氣動彈性設計技術缺乏系統的研究;

②在低速模型顫振風洞試驗技術方面，開展了許多工作，有效的解決了許多工程問題，但在實際工作中，系統的按照適航規章開展工作的較少;

③民用飛機低速模型顫振風洞試驗技術具有其自身的特點，國外在民用飛機設計方面已有多個規章對其進行了明確要求，國內民用飛機方面規章制度多來源國外成熟規章制度。但是，因規章制度的產生具有其科學性和嚴謹性，國內對其知之甚少，研究也不多，不能準確把握相關規章的來源與要害。

國外民機的低速模型顫振風洞試驗技術以波音、空客為代表，他們通過型號的系列化發展，建立了具有各自特點的、完整的低速模型顫振風洞試驗技術和適航取證體系，這個體系是他們在型號研製過程中逐步積累和完善起來的，這個過程是艱難、曲折的，花費了巨大的人力和物力，這些經驗他們不會與我們共享，甚至花巨資我們也無法得到其核心內容。

主要技術指標:

①模型剛度特性與飛機相似;

②模型質量特性與飛機相似;

③模型氣動外形與飛機相似;

④最終保證模型固有振動特性及顫振特性與飛機一致。

①主翼面設計: 模型主翼面的外形結構採用木質框段成型，結構配重等施加於單梁或木質框段的相應位置上;

②基本翼面變剛度設計: 用十字型梁模擬翼面的剛度，機身設計為 100% 剛度的單梁模型，對於垂直尾翼和水平尾翼設計三組不同剛度情況的單梁模型，以模擬翼面在實際飛行中可能發生的剛度變化;

③操縱面結構、慣量設計: 方向舵和升降舵設計為沿其轉軸的單梁結構，慣量設計為三種不同慣量的情況;

④舵面操縱系統設計: 操縱系統的剛度採用一組拉壓彈簧模擬。在模型設計時，需設計一系列不同剛度的拉壓

彈簧，以準確地反映舵面旋轉頻率隨操縱系統剛度的變化規律;

⑤連接件變剛度設計: 設計一系列不同剛度和組合形式的彈簧片，以模擬部件間連接剛度的變化對模型固有特性和顫振特性的影響。主要考慮的有機身 － 垂尾連接、垂尾 － 平尾連接、發動機 － 吊掛連接等;

⑥平尾變上反角設計: 平尾的上反角設計為 + 3°、0°、－ 3°三種情況，以反映平尾上反角變化對模型固有特性和顫振特性的影響;

⑦變主翼面前緣配重設計: 用於模擬翼面結冰的情況。