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绪论1

0.1 风洞试验在飞行器设计中的作用1

0.2 风洞特种试验的主要目的和内容1

0.3 风洞特种试验的特点4

0.4 风洞试验（包括风洞特种试验）的展望5

第1章 动力模拟试验8

1.1 螺旋桨飞机的动力模拟试验8

1.1.1 动力模拟的相似参数8

1.1.2 动力模拟的双匹配要求9

1.1.3 一种简单的模拟思路11

1.1.4 试验模型与试验装置13

1.1.5 动力模拟试验15

1.1.6 数据的修正与处理17

1.1.7 试验结果以及比较分析20

1.2 喷气动力飞机的进气道试验23

1.2.1 试验模型与装置24

1.2.2 试验方法25

1.2.3 数据处理28

1.2.4 进气道流场品质31

1.2.5 试验曲线的绘制35

1.2.6 新型进气道的风洞试验技术特点和展望36

1.3 喷气动力飞机的喷流试验37

1.3.1 试验的模拟参数38

1.3.2 试验模型和设备42

1.3.3 喷流试验方法47

1.3.4 数据处理与修正49

1.3.5 试验结果49

1.4 推力转向试验50

1.4.1 试验模型和设备51

1.4.2 试验方法54

1.4.3 数据处理56

1.4.4 试验结果56

1.5 进、排气组合动力模拟试验57

1.5.1 引言57

1.5.2 试验模型和设备59

1.5.3 试验方法76

1.5.4 数据处理80

1.5.5 试验结果与分析比较85

1.5.6 后语87

第2章 多体干扰与分离试验88

2.0 符号说明88

2.1 概述89

2.2 外挂物测力试验91

2.2.1 试验目的91

2.2.2 外挂物气动特性试验方法91

2.2.3 外挂物模型试验结果93

2.2.4 外挂物分段测力试验技术98

2.2.5 试验技术的关键点100

2.3 外挂物投放试验104

2.3.1 外挂物分离轨迹测量的方法104

2.3.2 外挂物分离的形式104

2.3.3 外挂物投放试验的目的105

2.3.4 投放试验的相似准则105

2.3.5 低速投放试验106

2.3.6 高速投放试验107

2.3.7 模型和支撑的要求108

2.3.8 试验装置109

2.3.9 试验中关于助投力的确定113

2.4 捕获轨迹试验113

2.4.1 概述113

2.4.2 捕获轨迹试验的特点114

2.4.3 捕获轨迹试验原理及系统的组成115

2.4.4 六自由度机构运动的控制系统模式139

2.4.5 轨迹的图形显示149

2.4.6 带控制律CTS试验152

2.5 关于内埋武器舱的特性154

2.6 多体分离抛撒初条件与分离特征参数157

2.6.1 概述157

2.6.2 多体分离的重要特征参数158

2.7 机载多用途布撒器与风洞试验160

2.7.1 机载多用途布撒器160

2.7.2 布撒器的风洞试验160

第3章 气动弹性试验162

3.1 静弹性试验163

3.1.1 飞行器弹性变形对气动特性的影响163

3.1.2 相似参数165

3.1.3 静气动弹性模型166

3.1.4 试验方法167

3.1.5 试验结果及其与飞行数据的比较168

3.2 抖振试验169

3.2.1 相似参数170

3.2.2 抖振模型和支撑170

3.2.3 抖振试验对风洞气流品质和对雷诺数的要求171

3.2.4 抖振边界的测量172

3.2.5 抖振深入特性测量176

3.2.6 抖振载荷测量177

3.2.7 试验结果及其与飞行数据的比较178

3.3 颤振试验180

3.3.1 相似参数180

3.3.2 颤振模型182

3.3.3 模型的支撑方式193

3.3.4 风洞和模型的防护196

3.3.5 试验方法197

3.3.6 数据处理及试验结果200

3.4 嗡鸣试验201

3.4.1 嗡鸣类型202

3.4.2 相似参数202

3.4.3 嗡鸣模型202

3.4.4 试验方法205

3.4.5 试验结果206

第4章 动导数试验208

4.1 概述208

4.1.1 动导数208

4.1.2 动导数风洞试验210

4.2 动导数试验方法211

4.2.1 自由振动试验方法211

4.2.2 强迫振动试验方法213

4.2.3 交叉导数和交叉耦合导数215

4.2.4 多自由度自由振动试验217

4.3 试验装置218

4.3.1 弹性铰链和动态天平218

4.3.2 动导数试验支撑方式224

4.3.3 激振系统232

4.4 试验装置调试和标模试验235

4.4.1 试验装置调试235

4.4.2 标模试验236

4.5 风洞试验243

4.5.1 模型设计243

4.5.2 模型-天平系统地面试验244

4.5.3 风洞试验245

4.5.4 动导数试验的数据处理方法245

4.5.5 动导数试验的不确定度246

4.6 大迎角试验的特殊问题247

4.7 高超声速试验的特殊问题250

4.8 动导数试验技术的发展趋势254

第5章 大迎角非定常试验257

5.1 概述257

5.2 大迎角非定常气动力试验259

5.2.1 模拟准则259

5.2.2 低速风洞动态试验标模260

5.2.3 试验装置及测控设备260

5.2.4 大幅滚转振荡试验265

5.2.5 大幅俯仰振荡试验267

5.2.6 大幅侧滑振荡试验268

5.2.7 偏航和滚转耦合振荡试验269

5.2.8 俯仰和滚转耦合振荡试验271

5.3 单、双自由度大幅拉升运动试验272

5.3.1 大幅拉升运动的历程描述272

5.3.2 大幅拉升试验的测控与数据处理方法273

5.3.3 单自由度大幅俯仰拉升试验273

5.4 自由振荡试验275

5.4.1 FL-5风洞机翼滚转试验275

5.4.2 FL-5风洞自由偏航试验276

5.5 旋转流场下大幅振荡试验278

5.5.1 模拟准则278

5.5.2 试验装置279

5.5.3 旋转流场下大幅滚转振荡试验280

5.5.4 旋转流场下大幅俯仰振荡试验282

第6章 尾旋试验287

6.0 符号说明287

6.1 概述288

6.1.1 尾旋研究的回顾和任务288

6.1.2 尾旋的三个阶段289

6.1.3 尾旋运动290

6.1.4 尾旋的自然发展趋势291

6.1.5 尾旋的改出293

6.1.6 研究飞机尾旋的方法294

6.2 立式风洞模型自由飞试验294

6.2.1 立式风洞294

6.2.2 相似参数296

6.2.3 模型298

6.2.4 试验方法301

6.2.5 试验结果及与飞行数据的比较303

6.3 旋转天平试验305

6.3.1 相似参数306

6.3.2 试验装置308

6.3.3 模型和支撑315

6.3.4 试验方法和数据处理317

6.3.5 试验结果及比较322

第7章 风洞模型自由飞试验328

7.0 符号说明328

7.1 概述328

7.2 动态缩比准则330

7.2.1 动力学相似330

7.2.2 运动学相似333

7.3 风洞自由飞试验334

7.3.1 试验设备335

7.3.2 气动参数辨识339

7.3.3 模型设计准则352

7.3.4 试验步骤353

7.3.5 试验实例353

7.4 低速风洞带动力自由飞试验359

7.4.1 试验设备363

7.4.2 模型设计准则363

7.4.3 试验设计364

7.4.4 试验实例368

第8章 马格努斯效应试验369

8.1 概述369

8.2 试验原理371

8.2.1 相似参数371

8.2.2 气动力表示373

8.3 试验技术374

8.3.1 模型支撑374

8.3.2 旋转的驱动375

8.3.3 模型378

8.3.4 天平和数据采集381

8.4 试验结果382

第9章 铰链力矩试验384

9.0 符号说明384

9.1 概述384

9.1.1 模型铰链力矩测量试验387

9.1.2 模型试验的特点387

9.2 铰链力矩测量方法388

9.3 铰链力矩试验方法388

9.3.1 测量方案389

9.3.2 试验模型和天平391

9.4 铰链力矩试验结果数据处理396

9.4.1 铰链力矩系数计算396

9.4.2 天平弹性变形的修正397

9.4.3 试验曲线绘制397

9.5 试验结果与飞行数据的比较398

9.6 高速风洞舵面铰链力矩试验技术研究399

9.6.1 二维测压试验399

9.6.2 三维模型试验400

9.7 大长细比飞行器操纵面铰链力矩的测量方法403

9.7.1 前言403

9.7.2 研究方法404

9.8 大型飞机铰链力矩试验技术406

9.8.1 前言406

9.8.2 试验模型的选取407

9.8.3 研究方案407

9.8.4 试验结果408

9.9 自动偏转模型操纵面的铰链力矩测量技术409

9.9.1 前言409

9.9.2 实施方案及控制系统409

9.9.3 操纵面偏转角的测试411

9.9.4 试验验证结果411

9.10 高超声速风洞铰链力矩测量412

9.10.1 前言412

9.10.2 舵面天平技术412

9.10.3 铰链力矩模型的结构设计413

9.10.4 全模型铰链力矩测量414

第10章 非定常压力测量418

10.1 概述418

10.2 风洞和模型419

10.2.1 风洞419

10.2.2 模型422

10.2.3 测点布置423

10.3 测量系统424

10.3.1 动态压力传感器424

10.3.2 信号调理器428

10.3.3 数据采集器429

10.3.4 数据分析系统430

10.4 试验方法431

10.4.1 谐振压力测量431

10.4.2 脉动压力测量432

10.5 数据处理433

10.5.1 谐振压力测量433

10.5.2 脉动压力测量433

10.6 测量结果及其与飞行数据的比较437

10.6.1 谐振压力测量437

10.6.2 脉动压力测量438

10.7 风洞气动噪声对试验结果的影响442

第11章 直升机试验444

11.1 概述444

11.1.1 试验目的445

11.1.2 试验项目445

11.2 相似参数446

11.2.1 旋翼模型的设计准则446

11.2.2 旋翼缩尺模型参数确定447

11.3 试验模型449

11.3.1 机身模型的设计与制造449

11.3.2 旋翼模型的设计与制造449

11.3.3 模型的设计与生产程序451

11.4 直升机旋翼／机身模型组合试验台451

11.4.1 试验台架系统451

11.4.2 动力系统453

11.4.3 测量系统453

11.4.4 操纵控制系统454

11.4.5 旋翼轴倾斜系统454

11.4.6 数据采集处理系统454

11.4.7 监视报警系统454

11.4.8 振动监视系统454

11.4.9 信号传输系统455

11.5 试验方法和试验程序455

11.5.1 孤立旋翼模型风洞试验一般要求455

11.5.2 单独旋翼性能试验459

11.5.3 旋翼／机身组合模型风洞试验462

11.6 试验结果及其与飞行数据的比较469

第12章 弹射救生装置试验471

12.1 概述471

12.2 试验方法472

12.2.1 弹射救生装置风洞测力试验473

12.2.2 弹射救生装置风洞测压试验474

12.2.3 弹射救生装置机身干扰影响风洞试验475

12.2.4 弹射救生装置火箭喷流影响风洞试验476

12.3 模型及支撑476

12.3.1 弹射救生装置风洞试验模型476

12.3.2 弹射救生装置风洞试验模型的支撑476

12.4 数据处理及试验结果478

12.4.1 数据处理478

12.4.2 弹射救生装置风洞试验结果479

12.5 弹射救生装置火箭滑车气动力试验481

第13章 降落伞试验483

13.1 概述483

13.2 相似参数483

13.3 试验设备484

13.3.1 支撑装置484

13.3.2 测量设备486

13.3.3 开伞试验装置487

13.4 试验方法487

13.4.1 常规测力试验488

13.4.2 开伞动载试验488

13.4.3 伞衣压力分布试验489

13.4.4 翼形伞试验490

13.4.5 无支架干扰试验490

13.4.6 伞绳张力测量试验490

13.5 试验结果及其修正491

13.5.1 降落伞气动力491

13.5.2 对降落伞阻力影响的因素491

13.5.3 多种结构形式的降落伞的性能特点493

13.5.4 伞的风洞阻塞修正494

第14章 结冰试验495

14.1 概述495

14.2 结冰对飞机气动特性的影响496

14.3 结冰风洞498

14.3.1 结冰风洞的功能498

14.3.2 结冰风洞的现状与发展499

14.3.3 典型的结冰风洞500

14.4 结冰风洞的特殊装置507

14.4.1 高度模拟系统507

14.4.2 制冷系统509

14.4.3 喷雾系统512

14.4.4 测控系统517

14.5 结冰风洞试验模拟520

14.5.1 试验方法520

14.5.2 相似准则520

14.5.3 模拟参数计算结果及分析522

14.6 试验结果525

第15章 航空声学试验532

15.1 概述532

15.2 航空声学试验的必要性533

15.3 相似参数533

15.3.1 脉动质量源的声场相似533

15.3.2 脉动力源的声场相似534

15.3.3 脉动应力源的声场相似535

15.3.4 一般气动声场的相似问题536

15.3.5 非定常流动中脉动力谱的相似分析与声学相似的关系536

15.3.6 相似准则537

15.4 航空声学风洞538

15.4.1 航空声学风洞的发展538

15.4.2 航空声学风洞的设计540

15.5 噪声的麦克风阵列测量543

15.5.1 宽带阵列设计543

15.5.2 阵列设计策略544

15.5.3 阵列的构成与安装547

15.5.4 阵列校准549

15.6 测量仪器551

15.6.1 传感器551

15.6.2 阵列数据采集系统554

15.6.3 阵列数据处理系统555

15.7 几个典型的航空声学试验556

15.7.1 空客A340模型在DNW风洞的声学阵列测量556

15.7.2 美国CRJ-700型轰炸机模型的机身噪声测量557

15.7.3 麦克风阵列现场测量机翼脱落涡噪声559

15.7.4 某型飞机受油探头降噪试验中的噪声测量560

第16章 风洞虚拟飞行试验562

16.1 概述562

16.1.1 风洞虚拟飞行试验的目的562

16.1.2 风洞虚拟飞行试验研究内容563

16.1.3 风洞虚拟飞行试验的作用565

16.1.4 风洞虚拟飞行试验技术在国内外发展水平565

16.1.5 虚拟飞行试验的试验原理568

16.1.6 虚拟飞行试验中的相似关系569

16.2 风洞虚拟飞行试验装置与安装571

16.2.1 风洞虚拟飞行试验装置571

16.2.2 风洞虚拟飞行试验系统的安装与调试573

16.3 风洞虚拟飞行试验576

16.4 风洞试验数据处理与分析577

第17章 PSP和PIV光学测量技术581

17.1 概述581

17.2 压敏涂料光学测压技术581

17.2.1 压敏涂料光学测压技术基本原理582

17.2.2 风洞中压敏涂料测压试验概述586

17.2.3 压敏涂料591

17.2.4 另一种压敏涂料测压方法——发光寿命衰减法601

17.2.5 压敏涂料测压技术的测量误差604

17.2.6 风洞中压敏涂料测压试验606

17.3 粒子图像测速技术612

17.3.1 PIV测量技术基本原理614

17.3.2 PIV测量技术的典型系统与关键设备626

17.3.3 PIV数据处理方法637

17.3.4 PIV测量误差分析647

17.3.5 PIV测量应用653

参考文献656