2 总体设计

  2.1 总体技术要求

  2.1.1 技术指标

  a．试验风洞：2.4m×2.4m FL-26跨声速风洞；

  b．试验马赫数范围0.3～0.8，攻角范围-4º～14º，试验的阻力系数测量精度达到飞机阻力系数的0.36%；

  c．设计压力：6MPa，设计温度：-30°C～80°C，气流量：0～3kg/s，流量控制精度：1g/s；

  d．空气桥设计寿命累计不小于2000小时；

  f．空气桥刚度小于天平刚度的3‰；

  2.1.2 设计载荷

  模型气动和天平设计载荷如表1所示，坐标系定义如图1所示。

表1  设计载荷

  2.2 关键技术难点及解决途径

  2.2.1 半模天平设计难点

  常规杆式天平的设计重点和难点是阻力元测量梁的结构设计，对于半模天平设计的难点和重点仍然是阻力测量元、偏航力矩测量元和俯仰力矩测量元的结构设计。风洞天平的结构设计实质上就是将各测量元分解、解耦，各元独立测量，相互间干扰尽可能小。常规杆式天平各元分解、解耦相对半模天平要容易实现一些。常规杆式天平的前后梁通常为三片梁结构，该结构具有结构简单、易加工、抗剪能力强、抗弯能力相对较弱等特点，利用前后梁弯曲变形容易实现Y元和Mz元、Z元和My元分解、解耦。

  由于半模天平测量元结构关于天平设计中心不对称，仅利用测量梁单弯曲变形不能实现Y元和Mx元、X元和My元分解、解耦。为实现Y元和Mx元、X元和My元分解、解耦，测量梁在力矩载荷作用下呈单弯曲变形，在力载荷作用下呈双弯曲变形。为此，在半模天平研制与应用领域提出薄片式组合测量梁新结构，该结构具有抗弯矩能力强、抗剪能力相对较弱的特点，并采用两段式测量梁结构实现Y元和Mx元、X元和My元分解、解耦。