[发明专利]一种固定翼飞机吃水线模型试验装置及方法

权利要求书

1.一种固定翼飞机吃水线模型试验方法，其特征在于，采用一种固定翼飞机吃水线模型试验装置，所述试验装置包括固定翼飞机吃水线试验模型(1)、发射车(2)、模型挂载机构(3)、电动葫芦(4)、电子吊秤(5)以及传感器系统(6)；

所述发射车(2)安装于预设水域的轨道上方，通过沿水平方向的运动，可实现对试验区域进行调整；所述模型挂载机构(3)固定连接于发射车(2)底端，在发射车(2)的牵引下，与之同时运动/停止；所述电动葫芦(4)顶端固定连接于所述模型挂载机构(3)上，其底端与电子吊秤(5)的顶端通过电动葫芦(4)挂钩连接；所述固定翼飞机吃水线试验模型(1)吊挂于所述电子吊秤(5)下端吊钩上；

所述传感器系统(6)包括惯性测量单元(7)、无线采集器(8)、电池(9)、摄录系统(10)和数据分析系统(11)；所述惯性测量单元(7)安装于所述固定翼飞机吃水线试验模型(1)重心处的水密盒子内；所述无线采集器(8)、电池(9)固定在所述固定翼飞机吃水线试验模型(1)仪器水密盒内，分别用于采集、记录惯性测量单元(7)的测试参数和对模型内部传感器供电；所述摄录系统(10)为可移动式跟拍设备，用于对模型进水下沉过程的运动情况进行监测；所述数据分析系统(11)放置于地面上，用于对采集试验数据的进行分析处理；所述惯性测量单元(7)、无线采集器(8)、摄录系统(10)分别与所述数据分析系统(11)可通信地连接，能够将试验过程中的数据实时传输至数据分析系统；所述试验方法包括如下步骤：

步骤1：根据试验状态对模型重量、重心位置、飞机渗漏源参数分别进行确认；

步骤2：状态无误后，对试验装置、传感器系统的信号连接测试；

步骤3：测试通过后，启动发射车(2)，将固定翼飞机吃水线试验模型(1)运行至试验区域；

步骤4：调整电动葫芦(4)底端的钢丝长度，使模型以近水平状态垂直向下运动至机身底部距离水面20mm～50mm，同时打开无线采集器(8)、摄录系统(10)；

步骤5：调整电动葫芦(4)底端的钢丝长度将固定翼飞机吃水线试验模型(1)缓慢放入水中使之自由漂浮；

步骤6：利用无线采集器(8)、摄录系统(10)分别记录模型在水面进水下沉过程中的运动姿态、水线与各舱门门槛之间的相对位置；

步骤7：当固定翼飞机吃水线试验模型(1)处于稳定漂浮时，判定试验结束，停止无线采集器(8)的记录和摄录系统(10)的录制；

步骤8：利用电动葫芦(4)底端的钢丝将所述固定翼飞机吃水线试验模型(1)抬离出水面，记录所述固定翼飞机吃水线试验模型(1)出水时刻所述电动葫芦(4)底端钢丝连接的所述电子吊秤(5)的读数；

步骤9：试验数据分析处理。

2.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机吃水线模型试验方法，其特征在于，在所述步骤1中，通过调整电动葫芦(4)顶端的固定位置，确保电子吊秤(5)底端的挂钩能与固定翼飞机吃水线试验模型(1)机身上预留的连接钢索竖直连接；通过调整电动葫芦(4)底端的钢丝长度，确保模型被电动葫芦(4)起吊后能保持水平并具有一定的离水高度。

3.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机吃水线模型试验方法，其特征在于，在所述步骤5中，保证电动葫芦(4)底端的钢丝处于松弛状态，不对模型自由漂浮产生影响。

4.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机吃水线模型试验方法，其特征在于，在所述步骤7中，所述稳定漂浮状态是指所述固定翼飞机吃水线试验模型(1)的姿态角、水线位置在1min内不变化。

5.根据权利要求1所述的一种固定翼飞机吃水线模型试验方法，其特征在于，在所述步骤9中，具体过程如下：

步骤901：试验结束后，根据无线采集器(8)所采集到的模型运动姿态变化参数，以时间轴为横轴、参数值为纵轴，分别绘制俯仰角、横滚角随时间的变化曲线；

步骤902：根据电子吊秤(5)显示的模型进水后总重，计算试验过程中的模型进水量；

步骤903：通过对比分析不同模型初始重量、重心位置对最终的稳定漂浮姿态、模型进水量的影响，进一步确定固定翼飞机吃水线试验模型(1)的姿态角包线、进水量限值及零速漂浮时间。