螺旋桨飞机

陈龙　万迪　李美洁

[摘 要]在螺旋桨飞机的实际飞行环境中，往往会出现多类振源干扰。依据实际的飞机振动测试需求，本文主要就设计出了一种螺旋桨飞机振动实时测试系统，利用模拟飞行测试来对飞机在实际飞行过程中的机体动态响应进行研究，从而就飞机的振动特性予以评判。依据测试结果证实，在整个飞行模拟测试中，该测试系统运转正常，测试所得结果同实际状况相一致，并且测试系统对于飞机当中的其它系统也不会产生任何负面的干扰。针对螺旋桨飞机开展振动测试意义重大。

[关键词]螺旋桨飞机；振动；实时测试；系统设计

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0298-01

伴随着经济水平的快速发展，我国民航事业也迎来了空前的发展机遇期。其中螺旋桨飞机因为具备较大的拉力，在推进效率方面表现不俗，同时由于经济适用，而且对跑道的依赖程度较低，因而这一机型在目前的航空领域之中已经占据了一席之地。但是，螺旋桨飞机在实际的飞行过程之中会存在多类振源干扰，对于飞机的安全性与稳定性将会产生十分不利的影响，因此就这一方面的问题展开相关的研究工作便具有极其重要的作用与价值，应当引起人们的重视与思考。据此下文之中将对螺旋桨飞机振动实时测试系统展开具体的分析与设计探讨。

一、概述

在目前众多的民航机类型中，螺旋桨飞机的发动机由于具备较大的拉力水平、再加之相应的结构设计配合，促使此种机型的推进效率较高，而且螺旋桨飞机对于跑道的要求较低，因此不必花费大量的资金成本来建设高标准的飞机跑道，因此经济性也相对较高。正是因为具备了上述优点特性，在我国当前的民航领域之中螺旋桨飞机的地位价值依然十分明显。当前，在我国大量的民航支线中，螺旋桨飞机的应用依然十分普遍。

在螺旋桨飞机的实际飞行过程当中，往往会出现多类振源干扰，例如飞机的发动机振动现象、螺旋桨桨叶的振动，甚至是在大气对流层中遭遇突发风力影响所导致的机体振动等，由于飞机的整体构成是一个具备有一定弹性的结构，飞机的各个部件均具备其相对应的固定振动值，而这些振动便会促使飞机出现不同规律或是不规律的振动情况。飞机在出现振动的时候，机乘人员通常会感到身体不适，相应的机载设备往往工作能力也会有所下降。因而，对于螺旋桨飞机的振动特征应当加强关注，避免对飞机的正常飞行造成不利影响。

飞机振动情况存在有极度复杂的原因特性，在现如今的技术条件下很难利用数值仿真来开展有效的分析研究，而大多应用飞行试验来对于整体机体的响应情况进行实时的测试，并依据相应的测试结果来开展分析工作。

二、测试系统设计

图1为某螺旋桨飞机的布局示意图。此飞机能够在在水面完成起升与降落操作，因此应用了悬臂式中单翼，十字型尾翼背负式的螺旋桨发动机结构形式。飞机的平尾浸润于螺旋桨的滑流当中，可能存在有平尾振动问题。另外发动机被安置于机身顶端位置同驾驶舱的位置相对较近，发动机的振动也将可能会对机舱的乘坐舒适性产生一定的影响。

依据飞机的振动测试研究需求，本次研究便设计除了一项机载式实时振动测试系统，应用模拟飞行试验来对整机飞行过程中的机体动态响应予以测试，从而来就飞机的振动特征予以模拟测试。

本研究所设计的实时测试系统主要是由数据收集、传感器、信号线等部分构成，能够针对过载、振动和总线参数等予以实时性的信息获取、编码。在此过程之中通过加速度传感器来获取到飞机的振动频率，在通过放大器来将所收到的信息转换为电压信号并使其扩大，经由数据采集模块依据预先所设定出的采样率进行采集工作，而且运用SD卡实施数据储存，并利用INET实施全过程监管与设备参数、指标的调试。在最终模拟飞行测试完成之后将相应的数据信息导出，进而采用数据处理模块对其展开分析处置。

本测试系统应用直流28V电源供应，其总电流值不超过8A，由飞机配电盒当中应用端子应先的形式进行电源接引，并借助于安装在配电盒附近的保险丝向测试系统予以电源供应。在出现紧急状况时，测试系统可自主断开与飞机电源的连接，从避免系统受损。

在设置总线参数时，需由飞机系统中直接抽引，并可借助于扩大转接电缆线以及在原有设备插头的对应导线当中实施接头并线处理，进而将抽引信号导出，信号在进入至测试系统确保阻抗完成匹配后，可在改装完成之后利用系统连接接电试验来确保电缆以及相应的测试设备不会对飞机的原机状况产生不利影响。

在队中的系统设计完成之后，需针对测试系统工作状况实施通电检查，明确测试电源引出点位置的导线连接逻辑足够正确与稳定，同时还应保障测试设备的正常运转，使得相应的测试参数能够符合零位要求。下图1即为某螺旋桨飞机的全机效果示意图。

结束语

在本次研究中基于螺旋桨飞机的实时振动测试需求设计出了一种实时测试系统，此套系统能够针对机体的动态响应做到连续不间断的测试，并就飞机的振动特征做出相应的评价。为了验证这一系统的实践应用价值，实施了地面开车测试工作，其结果证实在整个测试过程之中系统能够始终保持在相对正常的工作状态之下，能够满足于实际的测试需求，并且此系统对于飞机当中的其它系统也不会产生任何负面的干扰。

参考文献

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