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[发明专利]一种耦合不确定度的气动力矩模型的构建方法-CN202311176098.1在审
发明人：沈彦杰;冯帅;唐文威;王延灵;王佳宁;卜忱;陈昊 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2023-09-13 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种耦合不确定度的气动力矩模型的构建方法，属于空气动力与飞行力学领域。本发明的气动力矩模型包括滚转力矩模型、俯仰力矩模型和偏航力矩模型，在风洞启动和不启动状态下，分别采集模型滚转、偏航及俯仰的正弦振荡20个周期数据，利用公式计算每个周期振荡平衡点处的动导数，引入不确定度对力矩动态特性的影响，构建了出了具有复杂状态模拟能力的气动力矩模型。相比于传统的线性动导数模型，该模型可以更准确描述飞行器的非线性非定常特征，规避了由于采用多采样周期平均处理造成的静态数据零值和动态数据零值不匹配的问题，可以更准确的预测飞行器掉翼尖和极限环振荡，提供更真实的仿真模拟效果。
一种耦合不确定气动力矩模型构建方法

[发明专利]一种可通气的三自由度虚拟飞行试验装置-CN202310325515.8有效
发明人：牟伟强;卜忱;沈彦杰;冯帅 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01M9/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种可通气的三自由度虚拟飞行试验装置，属于风洞专用试验设备领域，解决了模型区的气流流动受到供气管路影响的问题。包括出气软管、出气旋转接头、接头固定座、模型安装座、滚转轴座、通气硬管、通气轴、滚转编码器、滚转制动器、滚转角度轴、偏航轴座、偏航编码器、偏航制动器、进气旋转接头、支杆、俯仰编码器、俯仰制动器、俯仰轴和L型通气旋转接头，本发明将高压气流由外部气源端经偏航轴方向流入俯仰轴方向，再流入滚转轴方向，最后从出气软管流出，在自由旋转过程中为模型提供稳定的高压气流，各编码器及制动器均安装在各自角度轴上，实时反馈装置的转动角度并能够对转动角度进行制动与解锁，大幅提高试验精度与试验效率。
一种通气自由度虚拟飞行试验装置

[发明专利]测量飞机起降过程中非定常气动力系数的风洞试验方法-CN202310296506.0有效
发明人：张骏逸;陈昊;卜忱 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2023-03-24 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： G01M9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量飞机起降过程中非定常气动力系数的风洞试验方法，属于风洞试验技术领域。本发明通过强迫运动的方式，使试验模型按照预定的起降历程进行运动，将真机的起降历程分成若干微元，保证试验模型与真机几何外形相似，由于风速固定不变，每个微元时间段内的斯特劳哈尔数相等，即每个微元时间段内的无量纲时间常数相等，通过微分计算获得起降历程模拟过程中最大俯仰角速度和最大升沉速度等极限指标，将以上极限指标与试验系统指标进行对比，从而直接获取真机起降过程中受非定常地面效应影响的气动力系数，解决了传统地面效应风洞试验无法有效获取真机起降历程中非定常气动力系数的问题；具有可追溯性强、普适性高的优点。
测量飞机起降过程中非气动力系数风洞试验方法

[发明专利]基于虚拟飞行试验模型的低阻尼三自由度支撑装置-CN201710425609.7有效
发明人：黄丹;刘淑丽;吴佳莉;卜忱;刘传辉 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2017-06-08 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01M9/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于虚拟飞行试验模型的低阻尼三自由度支撑装置，该支撑装置通过与虚拟飞行试验模型固联，可使模型实现俯仰、滚转、偏航三个方向的自由耦合转动。另外，三自由度两两锁紧还可以实现模型单自由度的运动功能。该装置主要由自由滚转运动副、自由俯仰运动副和自由偏航运动副。各运动副之间通过轴承组件联接，实现模型姿态角的自由转。本发明具有运动阻尼小、对风洞流场干扰小、运动范围可调、重量轻、操作维护方便等优点。
基于虚拟飞行试验模型阻尼自由度支撑装置

[发明专利]一种大尺寸动导数试验模型结构-CN202211506404.9有效
发明人：刘淑丽;李思朋;卜忱;陈昊;刘上 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-11-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01M9/08 文献下载
摘要：一种大尺寸动导数试验模型结构，属于飞行器设计技术领域。本发明提出一种大尺寸动导数试验模型结构，包括机身、机翼和滑轨，机身包括前机身、中机身和后机身，机身长度、机翼的最大展长均不超过风洞试验段宽度的40%；所述前机身、中机身和后机身依次连接；所述机翼与中机身连接；所述机翼上装配有滑轨；滑轨与机翼的连接部分定义为滑轨金属前段连接座，滑轨金属前段连接座为中空结构，滑轨的其余部分定义为滑轨碳纤维后段；本发明在大量级的情况下，使模型具有尽量小的质量和转动惯量，保证飞机模型的参考中心与模型实际质心重合，对减小试验过程中模型振动对风洞内机构的损坏、提高风洞试验数据精度都具有重要意义。
一种尺寸导数试验模型结构

[发明专利]一种可变截面的单支杆主动防窜气机构及防窜气方法-CN202211387847.0有效
发明人：牟伟强;卜忱;陈昊 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01M9/04 文献下载
摘要：一种可变截面的单支杆主动防窜气机构及防窜气方法，属于风洞试验设备技术领域。本发明为了解决风洞试验过程单杆支撑试验过程，因防窜气结构刚性不足，容易引起风洞内流场不稳定，导致风洞试验数据不准确的问题。本发明包括主盖板，主盖板上加工有安装槽，安装槽内安装有防窜气装置，防窜气装置采用左右对称的布置方式布置在闭口风洞单支杆的两侧。本发明能够有效防止单支杆在迎角变化过程中由于水平投影面积不断变化而出现的窜气问题。
一种可变截面支杆主动防窜气机构方法

[发明专利]一种纵向动导数低速风洞连续测量试验方法-CN202111374078.6有效
发明人：冯帅;陈昊;卜忱;谭浩;张骏逸;王延灵 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2021-11-19 - 公布日： 2023-03-17 - 主分类号： G01M9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种纵向动导数低速风洞连续测量试验方法，方法如下：通过模型在风洞中作平衡角连续变化的俯仰振荡运动，使其在振荡激发动导数特性的同时逐渐改变迎角，利用参数辨识方法进行原始天平信号静距的扣除并完成气动力系数的处理，对于获得的气动力系数数据，采用最小二乘方法对试验角度范围内任意状态的动导数进行计算，从而得到连续的动导数数据曲线，整体上使纵向动导数试验效率大幅提升。该方法可大幅节省试验时间，提升了试验效率。
一种纵向导数低速风洞连续测量试验方法

[发明专利]一种组合频率可变波形风洞试验突风生成系统-CN202210949087.1有效
发明人：于金革;马占元;杨希明;卜忱;黄国宁;吴帅;张鹏飞 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-08-09 - 公布日： 2023-03-03 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本发明公开一种组合频率可变波形风洞突风生成系统，能够实现突风载荷响应与减缓风洞试验所需的突风场模拟。包括叶片摆动机构、驱动系统和控制系统，控制系统用于分别控制多台摆动式液压马达，实现多组叶片按照设定的运动波形运动，控制系统采用闭环伺服控制，包括单通道位置伺服控制和多通道位置伺服控制，单通道位置伺服控制采用闭环反馈采用了干扰观测的位置控制，将运动过程中的气动负载变化和未知负载都视为干扰，通过补偿环节进行补偿，保证系统的控制稳定性；多通道位置伺服控制采用改进共反馈同步误差校正控制方式及一种交叉耦合同步控制结构。该系统具有叶片同步运动性能好、突风幅值大、性能指标高等、使用范围广等优点。
一种组合频率可变波形风洞试验生成系统

[发明专利]一种研究飞翼飞行器舵面航向控制效能的风洞试验方法-CN202210705384.1有效
发明人：沈彦杰;牟伟强;谭浩;卜忱;陈昊;冯帅;王延灵 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2023-01-10 - 主分类号： G01M9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种研究飞翼飞行器舵面航向控制效能的风洞试验方法，属于低速风洞试验技术领域。本发明使用的试验模型为形状和偏航轴惯性相似模型，采用金属框架和碳纤维蒙皮结构，可采用常规动态试验模型配重后开展本试验，通过自由偏航运动装置模拟飞行器航向运动特性，并利用编码器获得不同俯仰角、舵面偏度下的航向运动历程，通过数据分析可以获得舵面偏转对航向运动特性的影响，为分析飞翼飞行器舵面航向控制效能提供参考依据。气流经过模型的非线性、非定常现象与真实飞行器一致，舵面航向控制效能试验结果可靠。本发明试验方法操作简单、结果可靠，可以用于识别潜在的航向非指令运动，能够对全尺寸真机的舵面航向控制效能进行评估。
一种研究飞行器航向控制效能风洞试验方法

[发明专利]一种小展弦比飞翼飞行器滚转力矩模型及其参数辨识方法-CN202210705383.7有效
发明人：沈彦杰;王延灵;冯帅;卜忱;陈昊;牟伟强;谭浩 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种小展弦比飞翼飞行器滚转力矩模型及其参数辨识方法，属于空气动力与飞行力学领域。本发明引入滚转角速率对动导数的影响，构建了适用于小展弦比飞翼飞行器滚转力矩模型，并建立了基于现有动导数试验装置的参数辨识方法。相比于目前工程应用较为广泛的动导数模型，该模型可以更为准确的描述滚转力矩的非线性特征，同时该模型结构简单，利用现有动导数风洞试验装置即可完成模型参数辨识，气动力模型更加准确，可以提高横向动态失稳问题的预测准度，推动小展弦比飞翼布局飞行器的研制。
一种展弦比飞行器力矩模型及其参数辨识方法

[发明专利]一种大尺寸飞行器升沉振荡试验模拟机构-CN202210838948.9在审
发明人：牟伟强;卜忱;陈昊 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-07-18 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01M9/04 文献下载
摘要：本发明一种大尺寸飞行器升沉振荡试验模拟机构，属于飞行器试验领域，包括转盘底座、大尺寸飞行器、支撑单元、运动单元和固定单元，所述的大尺寸飞行器安装在支撑单元上，支撑单元能够对大尺寸飞行器的攻角的进行角度变化调整，所述的转盘底座中间开有孔，所述的运动单元的上端穿过所述的孔与支撑单元固定连接，所述的固定单元位于转盘底座的下面并与转盘底座下平面固定连接，所述的运动单元与固定单元连接并能够沿竖直方向运动，带动大尺寸飞行器沿垂直于风洞来流方向进行升沉运动，本机构可以将低速动导数升沉振荡试验模型尺寸增大到3～4m量级，实现试验雷诺数模拟能力的跨越式提升，为大型飞机研制过程中提供更为真实、稳定的数据。
一种尺寸飞行器升沉振荡试验模拟机构

[发明专利]基于舵面可控模型的飞行器纵向运动模拟风洞试验方法-CN202211061299.2有效
发明人：陈昊;冯帅;卜忱;谭浩;沈彦杰;刘淑丽 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-09-01 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01M9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于舵面可控模型的飞行器纵向运动模拟风洞试验方法，属于风洞试验技术领域。采用舵面可控的轻质的试验模型，利用纵向运动驱动机构带动模型在风洞中进行飞行器纵向运动过程的模拟，对舵面进行同步操纵，同时利用六分量应变天平测量模型的载荷，并通过数据处理得到整个复杂运动过程中模型的气动力和力矩系数，能够直接获取到真实模拟飞行器复杂运动过程中的气动力和力矩系数，用于飞行器纵向运动过程中气动特性的分析，更好地满足飞行器发展对于非定常气动特性的研究需求。
基于可控模型飞行器纵向运动模拟风洞试验方法

[发明专利]开口大迎角试验系统支架干扰柔性测量装置-CN202210876642.2在审
发明人：牟伟强;卜忱;陈昊 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-07-25 - 公布日： 2022-10-18 - 主分类号： B64F5/60 文献下载
摘要：本发明一种开口大迎角试验系统支架干扰柔性测量装置，属于飞行器试验领域。包括天平、主支撑单元、镜像支撑单元和柔性调节单元，天平位于与飞行器模型内部，通过天平套筒与飞行器模型固定连接，所述的主支撑单元的中心通过背撑支杆与天平套筒连接，主支撑单元的两侧分别与开口大迎角试验系统的两侧驱动连接件连接，镜像支撑单元的中间通过镜像支杆及其两端的径向减震/限位结构与天平套筒连接，镜像支撑单元的两侧分别通过角度调节座与驱动连接件连接，柔性调节单元分别与镜像支杆和镜像支撑单元连接。本发明可准确扣除开口大迎角试验系统的支架部分对飞行器模型的气动干扰量，获得精确的气动力载荷，为飞行器模型风洞试验提供必要的技术支持。
开口大迎试验系统支架干扰柔性测量装置

[发明专利]一种飞行器横向往复运动试验模拟装置-CN202210756734.7在审
发明人：牟伟强;卜忱;陈昊 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-06-29 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本发明公开一种飞行器横向往复运动试验模拟装置，属于飞行器风洞试验领域。包括飞行器模型、测力天平、俯仰角度调节单元、上支杆、下支杆、横向运动单元和转盘底座，横向运动单元能够沿水平方向运动，所述的上支杆的上端安装有俯仰角度调节单元，飞行器模型通过测力天平与俯仰角度调节单元连接，俯仰角度调节单元能够沿Y方向调节角度，实现飞行器模型俯仰角的变化，上支杆的下端与下支杆的上端啮合并能够沿Z方向调节角度，实现飞行器侧滑角的变化，下支杆的下端与横向驱动运动单元固定连接，实现飞行器模型沿水平方向的往复振荡运动。该装置具有简洁、对称、刚强度高的优点，可实现较大尺寸范围内模型的横航向洗流时差动导数的测量试验。
一种飞行器横向往复运动试验模拟装置

[发明专利]一种基于水平开口风洞的飞行器起降模拟试验装置-CN202210491664.7在审
发明人：牟伟强;卜忱;陈昊 -专利权人：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所
申请日： 2022-05-07 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： G01M9/08 文献下载
摘要：本发明公开一种基于水平开口风洞的飞行器起降模拟试验装置，包括驱动单元、变角机构、底座、侧装地板、应变天平和飞行器模型，底座置于开口风洞的地面上，侧装地板位于底座对面相对放置，驱动单元安装在底座上，驱动单元的动作机构能够沿平移方向按给定设置运动，变角机构与驱动单元的动作机构连接，变角机构能够沿开口风洞的来流方向改变俯仰角，飞行器模型通过应变天平与变角机构连接；飞行器模型随着变角机构动作实现迎角变化、同时随着驱动单元的动作机构运动，模拟起降过程中速度阶跃式变化，本发明可以模拟动态地面效应对飞行器起降过程中的气动特性影响，为飞行器安全飞行提供必要的技术保障，提高了气动试验的真实性。
一种基于水平开口风洞飞行器起降模拟试验装置

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