CN106197941B - 一种用于飞机适航验证的冰风洞试验机翼模型 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于飞机适航验证的冰风洞试验机翼模型，所述机翼模型选取机翼靠近翼尖24‑27肋部分，由前缘(101)、前缘安装支架(109)、连接角材(110)、取样卡板(111)、安装板(107)、垫片(108)及后体结构组成，其中后体结构包括上蒙皮板件(102)、下蒙皮板件(103)、上蒙皮口盖(104)、侧连接板(105)、前连接板(106)；前缘结构形式、连接方式及材料均与飞机真实结构一致，后体结构与飞机结构不同，保留原有飞机外形，采用整体机加大板替代铆接组合结构。本发明设计的机翼模型试验件具有足够的强度和刚度，外形准确，连接可靠，协调安装简便，结构设计能够满足试验要求。

Description

一种用于飞机适航验证的冰风洞试验机翼模型
技术领域
本发明属于飞机风洞试验技术领域，具体涉及一种风洞机翼模型设计。
背景技术
目前用于风洞试验的模型多为缩比例的全机模型，用于测试飞行的气动性能，本发明为全尺寸的飞机局部模型，用于测试飞机前缘结冰情况，为国内通勤类飞机首次采用。
发明内容
发明的目的
飞机飞行时，机翼前缘处在气流最前缘，含有水滴的冷空气极易在前缘结冰，前缘冰层厚度达到一定程度后，会改变翼型周围流场，影响飞机升力，对飞行安全产生不利影响，为消除这种影响，翼型前缘安装除防冰设备—除冰套，此发明旨在验证除防冰设备的可靠性，通过选取机翼翼尖部分结构进行简化并设计支挂结构，安装在模拟飞行环境中进行试验验证。
发明的技术方案
飞机机翼除防冰适航验证，需要试验件前缘结冰区域模拟飞机真实结构及连接形式，后体可采用与飞机不同的结构形式，但必须有足够的强度和刚度以保证外形精度。试验件设计时应考虑尺寸公差，安装协调，真实情况模拟，具体设计方案如下：
一种用于飞机适航验证的冰风洞试验机翼模型，所述机翼模型选取机翼靠近翼尖24-27肋部分，由前缘101、前缘安装支架109、连接角材110、取样卡板111、安装板107、垫片108及后体结构组成，其中后体结构包括上蒙皮板件102、下蒙皮板件103、上蒙皮口盖104、侧连接板105、前连接板106；前缘结构形式、连接方式及材料均与飞机真实结构一致，后体结构与飞机结构不同，保留原有飞机外形，采用整体机加大板替代铆接组合结构。
前缘101与上蒙皮板件102、下蒙皮板件103及前缘安装支架109通过螺钉连接，与飞机原有连接形式一致，连接角材110通过螺钉与前缘安装支架109连接，前缘安装支架109及连接角材110组成的结构与风洞设备通过螺钉连接，起到支撑前缘101的作用。
上蒙皮板件102与下蒙皮板件103连接时使用定位销定位，左、右两侧通过侧连接板105连接，侧连接板105与下蒙皮板件103使用铆钉连接，与上蒙皮板件102通过螺栓连接；上蒙皮板件102与下蒙皮板件103在前部通过前连接板106连接，前连接板106与下蒙皮板件103使用铆钉连接，与上蒙皮板件102通过螺栓连接；另外，上蒙皮板件102与下蒙皮板件103在蒙皮后部通过螺栓连接；上蒙皮口盖104与上蒙皮板件102通过螺钉连接，方便拆卸，做为模型安装、检查的通道；安装板107通过螺栓与上蒙皮102及下蒙皮板件103连接，垫片108用在安装板107外侧，用于模型整体安装时调整安装间隙；取样卡板用于试验后在模型前缘101结冰处取冰型轮廓，不与模型其它结构连接。
发明的效果
本发明设计的机翼模型试验件具有足够的强度和刚度，外形准确，连接可靠，协调安装简便，结构设计能够满足试验要求。
附图说明
图1为机翼模型组成结构示意图。
具体实施方式
前缘结构设计：机翼前缘截取靠近翼尖24-27肋部分，采用现有飞机真实结构制造。
后体结构设计：后体模型同样截取靠近翼尖的一段，结构与现有结构不同，后体结构在保证外形真实的前提下，结构形式应简单可靠，降低制造装配成本，故采用整体机加蒙皮板件，通过合理设置分离面，分为上下两块蒙皮，蒙皮在后缘处搭接，在前梁处、左右两侧通过连接板螺接。
前缘与后体连接：后体与前缘连接模拟真实飞机连接形式，通过螺钉与前缘连接，前缘安装后与后体的装配间隙应保持和真实结构一致。
试验件安装：试验风洞宽度尺寸固定，为确保试验翼段能够顺利进入风洞，翼段制造装配时应采用尺寸负公差，确保尺寸略小于风洞尺寸；并通过合理设计翼段与风洞间隙，采用垫片补偿的方法消除间隙。
参见图1，飞机机翼试验件模型选取机翼靠近翼尖24-27肋部分，由前缘101、前缘安装支架109、连接角材110、取样卡板111、安装板107、垫片108及后体结构组成，其中后体结构包括上蒙皮板件102、下蒙皮板件103、上蒙皮口盖104、侧连接板105、前连接板106见图1。前缘结构形式、连接方式及材料均与飞机真实结构一致，后体结构与飞机结构不同，保留原有飞机外形，采用整体机加大板替代铆接组合结构。
前缘101与上蒙皮板件102、下蒙皮板件103及前缘安装支架109通过螺钉连接，与飞机原有连接形式一致，连接角材110通过螺钉与前缘安装支架109连接，前缘安装支架109及连接角材110组成的结构与风洞设备通过螺钉连接，起到支撑前缘101的作用。
上蒙皮板件102与下蒙皮板件103连接时使用定位销定位，左、右两侧通过侧连接板105连接，侧连接板105与下蒙皮板件103使用铆钉连接，与上蒙皮板件102通过螺栓连接。上蒙皮板件102与下蒙皮板件103在前部通过前连接板106连接，前连接板106与下蒙皮板件103使用铆钉连接，与上蒙皮板件102通过螺栓连接。另外，上蒙皮板件102与下蒙皮板件103在蒙皮后部通过螺栓连接。上蒙皮口盖104与上蒙皮板件102通过螺钉连接，方便拆卸，做为模型安装、检查的通道。安装板107通过螺栓与上蒙皮102及下蒙皮板件103连接，垫片108用在安装板107外侧，用于模型整体安装时调整安装间隙。取样卡板用于试验后在模型前缘101结冰处取冰型轮廓，不与模型其它结构连接。模型大部分采用可拆卸连接，便于模型拆解，方便运输。
机翼模型安装具体实施如下：
1、在风洞中两侧开口放入前缘101；
2、组合后体，连接安装板107，然后通过安装板107与风洞两侧连接将后体固定到风洞中；
3、连接前缘101和后体结构，封闭两侧开口；
4、试验结束后用取样卡板111在结冰前缘101取冰型。

Claims (1)

1.一种用于飞机适航验证的冰风洞试验机翼模型，其特征在于：所述机翼模型选取机翼靠近翼尖24-27肋部分，由前缘(101)、前缘安装支架(109)、连接角材(110)、取样卡板(111)、安装板(107)、垫片(108)及后体结构组成，其中后体结构包括上蒙皮板件(102)、下蒙皮板件(103)、上蒙皮口盖(104)、侧连接板(105)、前连接板(106)；前缘结构形式、连接方式及材料均与飞机真实结构一致，后体结构与飞机结构不同，保留原有飞机外形，采用整体机加大板替代铆接组合结构；前缘(101)与上蒙皮板件(102)、下蒙皮板件(103)及前缘安装支架(109)通过螺钉连接，与飞机原有连接形式一致，连接角材(110)通过螺钉与前缘安装支架(109)连接，前缘安装支架(109)及连接角材(110)组成的结构与风洞设备通过螺钉连接，起到支撑前缘(101)的作用；上蒙皮板件(102)与下蒙皮板件(103)连接时使用定位销定位，左、右两侧通过侧连接板(105)连接，侧连接板(105)与下蒙皮板件(103)使用铆钉连接，与上蒙皮板件(102)通过螺栓连接；上蒙皮板件(102)与下蒙皮板件(103)在前部通过前连接板(106)连接，前连接板(106)与下蒙皮板件(103)使用铆钉连接，与上蒙皮板件(102)通过螺栓连接；另外，上蒙皮板件(102)与下蒙皮板件(103)在蒙皮后部通过螺栓连接；上蒙皮口盖(104)与上蒙皮板件(102)通过螺钉连接，方便拆卸，做为模型安装、检查的通道；安装板(107)通过螺栓与上蒙皮(102)及下蒙皮板件(103)连接，垫片(108)用在安装板(107)外侧，用于模型整体安装时调整安装间隙；取样卡板用于试验后在模型前缘(101)结冰处取冰型轮廓，不与模型其它结构连接。
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