[发明专利]获得鸟撞试验中切鸟质量的方法和发动机鸟撞试验系统

说明书

本发明公开了一种获得鸟撞试验中切鸟质量的方法和发动机鸟撞试验系统，获得鸟撞试验中切鸟质量的方法包括S1在模拟鸟弹上设置多个第一感应件；S2发射模拟鸟弹，捕捉模拟鸟弹被叶片切割瞬间多个第一感应件的空间坐标；S3计算被切割后模拟鸟弹的切鸟体积，获取切鸟质量。发动机鸟撞试验系统包括叶片，鸟弹发射装置，位置检测装置和信息处理装置。本申请的获得鸟撞试验中切鸟质量的方法和发动机鸟撞试验系统，在模拟鸟弹上设置第一感应件，设置位置检测装置用于检测模拟鸟弹的位置信息，通过对第一感应件的位置进行实时检测得到模拟鸟弹撞击叶片的切鸟体积，并根据切鸟体积计算切鸟质量。

技术领域

本发明涉及一种获得鸟撞试验中切鸟质量的方法和发动机鸟撞试验系统。

背景技术

飞机起飞和降落过程是最容易发生鸟击的阶段。由于飞机飞行速度快，与飞鸟发生碰撞后常造成极大的破坏，严重时会造成飞机的坠毁，目前鸟撞是威胁航空安全的重要因素之一。

对于航空发动机，飞鸟常常会被吸入进气口，撞击航空发动机的风扇叶片。风扇叶片是航空发动机的重要部件，为航空发动机提供了75％～80％推力，风扇叶片的性能对航空发动机性能起着关键的作用。飞鸟对航空发动机的撞击很有可能会让风扇叶片变形甚至断裂，使得风扇叶片气动性能下降，导致风扇叶片提供给飞机的推力大幅下降，同时风扇叶片断裂形成的叶片碎片或鸟体碎片会被进气口的强大吸力吸入发动机内部，影响发动机其他结构的性能，最终导致发动机空中停车，危及飞机飞行安全。

为了应对鸟撞的危害，业界对航空发动机的结构设计和强度有了严格要求，并在设计以及制造阶段进行鸟撞试验以确保安全。具体而言，航空发动机应能承受一定数量和质量的鸟击仍能保持要求的性能。近年来，根据实际情况需要，对大型民用发动机提出了更加严格的鸟撞规定。

目前风扇叶片抗鸟撞设计，通常采用仿真分析和试验相结合的方式。在结构设计初始，采用仿真分析对叶片抗鸟撞性能进行评估。首先根据评估结果进行初步抗鸟撞结构设计，然后生产试验件进行试验验证，再根据试验结果完善结构设计，最终达到结构抗鸟撞设计的目的。这样可以最大限度的降低设计成本，同时减少由鸟撞带来的安全问题。

在风扇叶片的整个设计过程中，需要不断通过鸟撞试验来校核仿真分析的模型与方法，通过仿真再现试验过程与现象，确保仿真分析的模型与方法的准确性。因此需要鸟撞试验提供真实鸟速、鸟弹撞击位置、鸟弹尺寸、切鸟质量等信息，由于模拟鸟弹在撞击叶片后变为粉碎状，无法根据撞击后的模拟鸟弹得到切鸟质量等信息，只能通过试验录像或者照片大致目视估算切鸟质量等信息，使得仿真与试验误差较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中切鸟质量信息目前只能通过试验录像或者照片大致目视估算导致误差较大的缺陷，提供一种获得鸟撞试验中切鸟质量的方法和发动机鸟撞试验系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种获得鸟撞试验中切鸟质量的方法，包括以下步骤：

S1、在模拟鸟弹上均匀设置多个可识别的第一感应件；

S2、发射所述模拟鸟弹，并捕捉所述模拟鸟弹被叶片切割瞬间位于所述叶片的吸力面侧的被切割鸟弹上的多个所述第一感应件的空间坐标；

S3、根据所述空间坐标计算被切割后所述模拟鸟弹的切鸟体积，获取所述切鸟质量。

在本方案中，在模拟鸟弹上设置第一感应件，利用位置检测装置检测模拟鸟弹在空中的飞行轨迹，模拟鸟弹被叶片切割时叶片的切鸟体积，模拟鸟弹在飞行过程中的速度，模拟鸟弹的飞行姿态以及模拟鸟弹和叶片的撞击位置等信息，计算得到更精确的切鸟质量。

较佳地，所述第一感应件为反光的标识点。