低雷诺数亚声速飞行器气动参数地面车载实时测量方法

【作者】 余奕甫； 王兵； 马洪强； 陈丁； 马开拓；

【机构】 清华大学航天航空学院； 中国航天空气动力技术研究院；

【摘要】 针对以智能巡飞弹为代表的一类低雷诺数亚声速飞行器在气动布局设计、飞行性能评估、空气动力学试验等研究阶段中涉及的亚声速气动特性问题,本文提出并搭建了一种地面车载测力试验系统,其包括:车载测力台架、六分量测力天平、数据采集系统、控制系统、计算机及测控软件等部分。针对十字布局巡飞弹试验模型,采用该车载系统对气动载荷进行了实时测试和数据分析工作。结果表明:1)该地面车载测力试验系统能模拟全尺寸巡飞弹模型真实飞行状态,并对弹体气动载荷参数进行有效实时测量。在车速稳定阶段(60m/s-100m/s)开始采集气动载荷数据,测力系统的响应时间控制在毫秒量级,可以在有效行车区间对变姿态的巡飞弹气动特性参数进行实时精确采集;2)在全长2km、海拔高度0m的平坦直路测试中,当测量速度范围为20m/s～30m/s、攻角变化范围-2°～16°、侧滑角变化范围-20°～20°时,测试模型的升力系数与相同来流条件下的风洞试验结果及CFD模拟结果基本一致,升力系数误差控制在5%以内,如图1a所示;3)在全长2km、海拔高度0m的平坦直路测试中,当测量速度范围为20m/s～30m/s、攻角变化范围-2°～16°、侧滑角变化范围-10°～10°时,测试模型的阻力系数与相同来流条件下的风洞试验结果及CFD模拟结果比较一致,阻力系数误差控制在15%以内,如图1b所示。更多还原