33 旋翼系统无线网络数据采集新技术-朱光明(7).doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse第二十八届(2012)全国直升机年会论文旋翼系统无线网络数据采集新技术朱光明巴唐尧段刚韩玉旺(中航工业直升机所,江西景德镇,333001)摘要:旋翼系统是直升机特有的升力系统,主要包括主桨和尾桨两个系统,旋翼系统飞行试验是直升机型号研制和技术研究必不可少的项目,而测试则是飞行试验中的难点和重点。首先简要介绍我们近10年来在旋翼飞行测试领域的应用技术和工程经验,重点论述有关机载网络化测试技术,探讨最新的无线网络技术在直升机旋翼系统飞行测试的应用,并提出了一套基于现有PCM数据采集器的旋翼无线网络化测试系统方案。关键词:试飞测试;旋翼系统;PCM;无线以太网1引言直升机以旋翼系统为特点,主要有主桨、尾桨、传动等动部件,它们为直升机提供升力、平衡、操纵等功能。直升机旋翼系统结构复杂和紧凑,相关联的操纵控制部件较多,直升机飞行时,旋转部件伴随高速旋转和操纵运动,测量环境十分恶劣,气流、离心力、振动、温度等对测量方式和精度影响非常大,直升机旋翼系统飞行测试一直是非常棘手的专业领域。随着直升机技术发展,旋翼系统在结构设计、新材料应用方面不断更新,直升机试飞测试工程师不得不尽力研究、开发应用新技术和新方法,满足新型旋翼系统的飞行测试。我们在20世纪80年代早期就开始了直升机旋翼系统测试技术、方法研究,在旋翼测试中的数据采集、信号传输、测量供电、时间同步、安装结构等方面积累了大量的工程技术经验,针对各种不同形式的旋翼系统及安装留下了多种方案,在多个直升机型号飞行载荷测量中得到成功的应用。近年来,飞机、直升机等航空器技术发展非常快,各种大型飞机、先进战机、高速直升机相继研制和试飞使得试飞测试系统朝着大规模、大容量、高传输率发展,如空客A380试飞测试参数多达4万多个,直接推动了机载网络化测试技术应用和产品开发,目前国内外也开始了无线网络技术在航空试飞测试的开发研究,我们一直在跟踪和研究机载网络化测试,逐步开展了基于无线网络技术的直升机旋翼数据采集、时间同步、数据传输技术和方法研究,特别是研究了如何在现有传统的PCM数据采集、记录、遥测仪器设备的基础上,集成开发新的基于PCM和网络混合结构的直升机机载试飞测试技术架构,即可满足近5年的直升机型号试飞要求和任务,又能逐步平稳过渡到全新一代网络化直升机试飞测试体系架构。2旋翼系统测试的特点和传统方法直升机旋翼系统主要以旋转机械部件为主,需要测量参数常包括应变、位移、压力、方位角等,其中动态信号采样率高达数每秒千个采样点,旋转动部件的测量数据要求与机身测量数据时间同步,测量通道较多,主桨测量通道一般32~72个以上,尾桨测量通道一般16~32个以上。每个试飞架次飞行时间较长,一般1~2小时。试飞测试时要在旋转动部件上安装传感器、信号调理器、数据采集器、记录器,或者把测量数据或信号传输到机舱记录设备,主要难点和关键技术在于:1)给安装在旋转动部件上的仪器设备供电;2)把测量数据或信号传输到机舱的仪器设备;3)旋转动部件上测试设备的安装实施和工艺。选择测量方案受很多因素的影响,必需多方面权衡,得出最合适的测量方案。主要考虑的因素包括测量通道数量和种类、被测旋翼系统的结构、测试设备的重量和尺寸限制、旋翼转速、试验时间、经费预算、测量技术等多