[发明专利]一种水面飞行器喷溅单船身模型水池试验方法

摘要

一种水面飞行器喷溅单船身模型水池试验方法，试验步骤如下：a）单船身模型试验安装；b）试验设备安装；c）水面飞行器喷溅单船身模型水池试验。本发明优点是：该方法实用、可行、操作简单，试验结果可靠，适用范围广。

主权项

一种水面飞行器喷溅单船身模型水池试验方法，其特征在于试验步骤如下：a）单船身模型试验安装：将单船身模型（1）通过卸载装置（16）悬挂在水动力高速试验拖车系统（17）下方，包括钢丝绳拖线（4）在内的拖曳装置（2）拖曳单船身模型（1）与拖车一起运动，卸载装置（16）由两个滑轮（19）、卸载箱（21）和钢丝绳吊线（22）组成，两个滑轮（19）分别通过支架安装在水动力高速试验拖车系统（17）底部，钢丝绳吊线（22）绕在两个滑轮（19）上，卸载箱（21）安装在钢丝绳吊线（22）一端，钢丝绳吊线（22）另一端与单船身模型（1）相连，拖曳装置（2）由拖轮（23）、钢丝绳拖线（4）组成，拖轮（23）通过支架安装在单船身模型（1）前方，钢丝绳拖线（4）绕在拖轮（23）上，钢丝绳拖线（4）一端与水动力高速试验拖车系统（17）下方的适航仪（12）相连，另一端与单船身模型（1）相连，拖曳装置（2）和卸载装置（16）与单船身模型（1）的连接点应取模型重心位置点，并且钢丝绳拖线（4）与水面基本平行，单船身模型（1）能绕重心位置点自由俯仰转动，并且使用支杆将钢丝绳拖线（4）置于单船身模型（1）两侧，因而可防止钢丝绳拖线（4）干扰单船身模型（1）绕重心位置点自由俯仰转动，前导航片（6）和后导航片（14）分别与水动力高速试验拖车系统（17）底部的前导航杆（7）和后导航杆（13）相配合以防止在试验过程中单船身模型（1）产生偏航，单船身模型（1）下水后，重心纵向位置应保持不变，保证单船身模型（1）无明显横倾，同时记录模型艏艉吃水和初始姿态角，其读数与该状态下理论计算值应保持一致，前导航片（6）和后导航片（14）分别安装在单船身模型（1）前后两端，拖曳装置（2）、前导航杆（7）和后导航杆（13）安装在适航仪（12）上；b）试验设备安装：与喷溅单船身模型试验相关的设备有前相机（5）、侧相机（11）、相机固定装置（3）、背景网格（15）、倾角传感器（9）和位置传感器（10），相机固定装置（3）保证相机如下安装要求：i) 前相机（5）和侧相机（11）安装在离水面同一高度处，并使用相机固定装置（3）将前相机（5）和侧相机（11）安装在水动力试验高速拖车（17）下方，调整相机高度和焦距能清晰地拍摄到单船身模型（1）在水面上运动时期望速度下的喷溅峰点；ii) 前相机（5）应位于模型前方，并且其镜片中心轴线应平行模型纵中剖面，且平行水面，侧相机（11）应位于模型侧面网格一侧，并且其镜片中心轴线连线应垂直模型纵中剖面，记录各相机相关的测量参数，并且相机同步照相控制装置应能保持前、侧两相机基本能同步拍摄；iii) 背景网格（15）安装在适航仪（12）上，并位于单船身模型（1）后方，背景网格（15）应垂直模型纵中剖面，并保证背景网格（15）在试验过程中不产生明显晃动避免影响结果精度；iv) 倾角传感器（9）和位置传感器（10）分别用于采集试验中模型纵倾角和模型重心处升沉值,倾角传感器（9）安装在单船身模型（1）上，位置传感器（10）安装在适航仪（12）上；c）水面飞行器喷溅单船身模型水池试验：在卸载装置（16）中卸载箱中放入试验所需砝码后，水动力高速试验拖车系统（17）在轨道上运动时拖曳单船身模型在水面上运动，当拖车加速达到试验要求的运行速度后，持续保持拖车运行速度稳定在该拖曳速度极小的变化范围内，记录此时拖车速度及其在此拖曳速度下单船身模型姿态角、重心升沉等值，并使用前相机（5）、侧相机（11）分别从前、侧两方向同步进行模型运动状态及喷溅情况的拍照，试验结束后，试验数据处理人员按所对应的试验状态，分别从前相机的照片读出喷溅峰点投影坐标y₁、z₁，以及从同步侧相机的照片上读出喷溅峰点投影坐标x₁，经过换算，得到相对于龙骨处断阶的喷溅峰点坐标x、y和z，由各个速度下喷溅峰点坐标x、y和z值，绘出喷溅包络线，对收集的原始数据进行有效性判定，剔除失效数据，将测试数据与预期的数据进行比对分析，初步判定结果的有效性和可靠性，对异常数据进行分析处理，给出处理结果。