[发明专利]一种飞机太阳辐射试验温度控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及一种飞机太阳辐射试验温度控制系统及控制方法；控制系统包括环境模拟系统、辐照系统；所述辐照系统包括位于实验室内部的辐照光源灯阵、辐照传感器以及与辐照光源灯阵、辐照传感器电性连接的控制柜；控制方法包括以下步骤：S1、辐照光源灯阵辐照度标定；S2、辐照光源热负荷计算；S3、基线浸泡与除湿；S4、启动辐照光源日循环；S5、温度控制；本发明提供的一种飞机太阳辐射试验温度控制系统及控制方法响应速度快、温度超调量较小，且能够抗热负荷干扰，可实现飞机太阳辐射‑高温日循环试验中温度的精确控制。

技术领域

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及一种飞机太阳辐射试验温度控制系统及控制方法。

背景技术

在飞机测试工程中对飞机进行气候试验测试是重要一环，其主要目的是评估飞机各系统在各种极端气候环境条件下的有效性且可预估飞机可能承受的风险水平；极端气候环境条件下的飞行试验，其初始阶段是在气候环境实验室内完成，通过高温、低温、湿热、淋雨、降雪、冻雨、积冰和太阳辐射等气候试验，验证飞机的环境适应性；环境适应性是飞机功能、性能指标实现的基础，关系到飞机全寿命周期服役和完成任务的能力；

与高温产生的热效应不同，太阳辐射热效应具有方向性，并产生热梯度，其梯度是由于装备不同位置(如迎光面和背光面)吸收太阳光谱能量不同造成的；当装备受到非均匀加热的影响，或太阳辐射导致的加热量级或加热机理不清楚时，太阳辐射试验与高温贮存日循环试验联合进行，在实验室内所模拟的环境即为温度和辐照度的综合环境，需按环境谱逐级匹配调节辐照度和温度。

与国内环境模拟系统规模较小的中小型太阳辐射实验室相比，在体量100000m³的气候环境实验室对飞机整机或大型装备进行太阳辐射-高温日循环试验时，循环风量达到280m³/s，347s完成全空间空气置换，实验室超大空间、大滞后的特点造成辐射光源辐照度随着环境谱调节时不同程度的热负荷干扰控制不及时，造成另一个关键控制参数——温度的波动，导致对飞机整机进行太阳辐射-高温日循环试验造成不利影响，导致试验失准的问题。

因此，需要一种飞机太阳辐射试验温度控制技术，以满足飞机太阳辐射-高温日循环试验的技术需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种快速响应、温度超调量较小且抗热负荷干扰的飞机太阳辐射试验温度控制系统及控制方法，实现飞机太阳辐射-高温日循环试验中温度的精确控制。

本发明的技术方案是：一种飞机太阳辐射试验温度控制系统，包括环境模拟系统、辐照系统；

所述辐照系统包括位于实验室内部的辐照光源灯阵、辐照传感器以及与辐照光源灯阵、辐照传感器电性连接的控制柜；

所述辐照光源灯阵包括若干组辐照光源，与所述辐照光源对应连接的执行开关；所述辐照光源的辐照运行功率能够通过控制柜调节。

本发明还提供了上述飞机太阳辐射试验温度控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、辐照光源灯阵辐照度标定

在气候实验室的室温条件下，电性连接辐照光源灯阵、控制柜以及辐照传感器；根据光源辐照度日循环目标谱，逐级调节辐照光源灯阵中单光源开关状态与单光源运行功率，建立每一光源辐照度等级的单光源开关矩阵和单光源运行功率矩阵；辐照度不均匀性不大于10％；

S2、辐照光源热负荷计算

步骤S1辐照光源灯阵辐照度标定完成后，根据辐照光源灯阵执行单光源开关矩阵和单光源运行功率矩阵的运行结果，计算辐照光源灯阵在每一辐照度等级照射期间的热负荷；

S3、基线浸泡与除湿

气候实验室的环境模拟系统将室内温度调节至基线环境温度，对飞机整机进行10～20h的浸泡，期间一并对室内空气进行除湿；基线环境温度范围为+21±3℃；