移動(dòng)式冰風(fēng)洞試驗(yàn)方法研究和應(yīng)用

李 斯,于 雷,金 沙,裴如男

(中國(guó)航空工業(yè)空氣動(dòng)力研究院 高速高雷諾數(shù)氣動(dòng)力航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 沈陽(yáng) 110034)

移動(dòng)式冰風(fēng)洞試驗(yàn)方法研究和應(yīng)用

李 斯*,于 雷,金 沙,裴如男

(中國(guó)航空工業(yè)空氣動(dòng)力研究院 高速高雷諾數(shù)氣動(dòng)力航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧 沈陽(yáng) 110034)

為了探索掌握移動(dòng)式冰風(fēng)洞校測(cè)、結(jié)冰和防/除冰試驗(yàn)的一般方法，使其可用于飛機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)地面防冰試驗(yàn)，開(kāi)展了對(duì)移動(dòng)式冰風(fēng)洞模擬云霧參數(shù)的校測(cè)。通過(guò)金屬圓柱管結(jié)冰對(duì)比確定水滴過(guò)冷距離，采用格柵測(cè)量云霧均勻性，利用機(jī)載霧滴組合探測(cè)器測(cè)量水滴直徑與液態(tài)水含量，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙唇口模型、NACA23012翼型模型進(jìn)行了結(jié)冰和防/除冰研究試驗(yàn)。研究表明雖然戶外模擬結(jié)冰條件受環(huán)境因素影響較大，但移動(dòng)式冰風(fēng)洞噴霧性能良好，試驗(yàn)?zāi)軌蚍从吃诟饕蛩赜绊懴碌囊话憬Y(jié)冰規(guī)律，可以滿足飛機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)防/除冰試驗(yàn)要求。

移動(dòng)式冰風(fēng)洞；進(jìn)氣系統(tǒng)；校測(cè)；結(jié)冰；防/除冰

0 引 言

飛機(jī)結(jié)冰嚴(yán)重威脅飛行安全，為了研究飛機(jī)結(jié)冰問(wèn)題，國(guó)外開(kāi)展了大量理論研究、計(jì)算、試驗(yàn)、試飛等工作，極大地促進(jìn)了航空技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)在飛機(jī)結(jié)冰方面的研究起步較晚，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，逐漸開(kāi)展結(jié)冰理論研究，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出結(jié)冰數(shù)值模擬軟件。但是現(xiàn)有結(jié)冰試驗(yàn)設(shè)施嚴(yán)重不足，計(jì)算結(jié)果不能有效驗(yàn)證，一些型號(hào)試驗(yàn)必須依賴國(guó)外結(jié)冰試驗(yàn)設(shè)施開(kāi)展，飛機(jī)防/除冰系統(tǒng)也幾乎全部依靠進(jìn)口，在飛機(jī)結(jié)冰工程試驗(yàn)和關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)上都與歐美國(guó)家存在較大差距。

2012年，中國(guó)航空工業(yè)空氣動(dòng)力研究院和上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院按照適航條例CCAR-25.1093(b)(2) 規(guī)定的地面結(jié)冰試驗(yàn)條件成功研制移動(dòng)式冰風(fēng)洞[1]并完成調(diào)試，在調(diào)試中進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)短艙唇口、NACA23012翼型結(jié)冰和防/除冰試驗(yàn)。目的是掌握移動(dòng)式冰風(fēng)洞云霧校測(cè)方法和試驗(yàn)方法，測(cè)量給定條件下發(fā)動(dòng)機(jī)短艙唇口和翼型模型結(jié)冰、防/除冰試驗(yàn)效果[2-3]，評(píng)估移動(dòng)式冰風(fēng)洞戶外結(jié)冰試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，使之能夠?yàn)轱w機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)防冰驗(yàn)證試驗(yàn)服務(wù)。

1 試驗(yàn)設(shè)備和模型

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

移動(dòng)式冰風(fēng)洞利我國(guó)北方冬季低溫環(huán)境模擬結(jié)冰條件，是我國(guó)首個(gè)季節(jié)性戶外結(jié)冰試驗(yàn)系統(tǒng)。該風(fēng)洞是專門(mén)為飛機(jī)對(duì)適航條例CCAR-25.1093(b)(2)(每臺(tái)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)必須在溫度-1～-9 ℃、液態(tài)水含量不小于0.3 g/m3、水呈水滴狀態(tài)其平均有效直徑不小于20 μm的大氣條件下，進(jìn)行地面慢車運(yùn)轉(zhuǎn)30 min)進(jìn)行取證試驗(yàn)而研制，由承載車、高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、風(fēng)洞洞體、噴霧架及其附屬管路、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、純水設(shè)備[4]八部分組成。

試驗(yàn)系統(tǒng)整體可移動(dòng)，試驗(yàn)時(shí)牽引至機(jī)場(chǎng)，對(duì)整機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)進(jìn)行噴霧試驗(yàn)。模擬水滴直徑(簡(jiǎn)稱，MVD)范圍(20～50) μm，液態(tài)水含量(簡(jiǎn)稱LWC)范圍0.2～3 g/m3，噴霧出口尺寸2.5×2.5 m，試驗(yàn)區(qū)風(fēng)速為4～15 m/s，在-1～-9 ℃的大氣條件下可連續(xù)運(yùn)行60 min。

1.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/h3>

(1) 發(fā)動(dòng)機(jī)短艙模型。模型不包含發(fā)動(dòng)機(jī)后回路，僅為真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙前端442.6 mm。采用2～3 mm厚鋁合金材料焊接成型，短艙內(nèi)部安裝風(fēng)機(jī)，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)抽氣以模擬發(fā)動(dòng)機(jī)慢車狀態(tài)進(jìn)氣流量。試驗(yàn)后，短艙外表面一側(cè)水平位置可安裝支架，用于切割冰槽和繪制冰形。

(2) NACA23012二維翼型模型。翼展1800 mm，弦長(zhǎng)914 mm，鋁合金材質(zhì)。模型中間翼肋側(cè)平面安裝可拆卸支架，用于冰形測(cè)量。

近日，武漢市武昌區(qū)一所小學(xué)幾個(gè)低年級(jí)家長(zhǎng)找到副校長(zhǎng)要求老師給學(xué)生布置書(shū)面作業(yè)，原因是一二年級(jí)不留作業(yè)學(xué)習(xí)會(huì)落后。還有家長(zhǎng)組建“校際作業(yè)群”，把各學(xué)校作業(yè)匯總到群里，讓家長(zhǎng)們各取所需布置給孩子。而在山東某地，四年級(jí)一個(gè)班的二十幾位家長(zhǎng)要求換掉語(yǔ)文老師，其中一個(gè)理由竟然是“課文不講，光講外面的（拓展知識(shí)），我們只要成績(jī)，只講課文中的就行”。

加熱裝置采用硅橡膠加熱膜，絕緣層由硅橡膠與玻璃纖維布復(fù)合而成(標(biāo)準(zhǔn)厚度為1.5 mm)，可以與模型表面緊密貼合。內(nèi)部發(fā)熱元為鎳合金箔，加熱溫度范圍0～180 ℃。

與類似，當(dāng)和分別等于零時(shí)，式(12)中的P、Lv和Mv分別為0，可得其交點(diǎn)軸線T-Map的3維空間域邊界方程分別為：

由于模型加熱裝置是并聯(lián)使用，試驗(yàn)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)電壓控制防/除冰功率。

2 試驗(yàn)方法和項(xiàng)目

2.1 過(guò)冷水滴位置確定

冰風(fēng)洞校測(cè)中通過(guò)在試驗(yàn)區(qū)離噴嘴不同距離的位置安裝多個(gè)圓柱進(jìn)行結(jié)冰試驗(yàn)來(lái)確定水滴是否達(dá)到過(guò)冷且溫度穩(wěn)定[5-6]：如果圓柱上的結(jié)冰類型一致，且冰角位置基本相同，則認(rèn)為水滴到達(dá)該位置已經(jīng)有效冷卻且水滴溫度相對(duì)于氣流溫度基本穩(wěn)定。此次校測(cè)在戶外溫度-10 ℃左右進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)在距離噴嘴5 m至9 m距離上垂直安放三個(gè)金屬圓柱管，開(kāi)啟噴霧一段時(shí)間，觀測(cè)管上出現(xiàn)的積冰：如果是不規(guī)則形狀的眀冰或混合冰，則認(rèn)為水滴在該位置沒(méi)有完全過(guò)冷；如果前后兩個(gè)管上結(jié)冰均勻且形態(tài)(類似霜冰)基本一致，則認(rèn)為該位置水滴已經(jīng)完全過(guò)冷，可以作為模型試驗(yàn)區(qū)。

戶外試驗(yàn)由于受環(huán)境影響較多，短時(shí)間圓柱管結(jié)冰不能顯現(xiàn)比較明顯的冰角特征。所以校測(cè)時(shí)，結(jié)冰時(shí)間相對(duì)冰風(fēng)洞校測(cè)更長(zhǎng)，然后對(duì)比整體結(jié)冰形態(tài)判斷水滴溫度穩(wěn)定性，結(jié)果表明距離噴嘴8 m左右處水滴完全過(guò)冷且溫度穩(wěn)定。

2.2 云霧液態(tài)水含量均勻性校測(cè)

冰風(fēng)洞采用格柵校測(cè)LWC均勻性，按照SAE ARP5905標(biāo)準(zhǔn)[7]，在特定風(fēng)速和水滴粒徑條件下，試驗(yàn)段測(cè)試位置各處與中心位置的水含量差別應(yīng)該在20%以內(nèi)。校測(cè)需要在溫度-18 ℃以下的霜冰條件進(jìn)行，并控制LWC值和噴霧時(shí)間，使格柵收集面結(jié)冰不超過(guò)一定厚度，避免水滴收集率發(fā)生改變[8-9]。

長(zhǎng)沙地區(qū)1951—2013年的年平均雷暴日為47.7 d，最多的 74.7 d 出現(xiàn)在 1967 年，最少的 29.5 d出現(xiàn)在1989年。從圖1可以看出，該地區(qū)的雷暴日年際變化比較大，尤其是在1967、1973年以及1989年左右波動(dòng)情況比較明顯。

移動(dòng)式冰風(fēng)洞是一座開(kāi)口式風(fēng)洞，流場(chǎng)品質(zhì)不如閉口回流式風(fēng)洞，且試驗(yàn)容易受到側(cè)風(fēng)、光照等戶外環(huán)境影響，結(jié)合取證試驗(yàn)持續(xù)噴霧時(shí)間較長(zhǎng)并對(duì)云霧參數(shù)只進(jìn)行范圍性規(guī)定的實(shí)際要求，格柵每次測(cè)試時(shí)間為5 min左右，得到合適的能夠反映總體噴霧均勻性趨勢(shì)的結(jié)冰厚度。試驗(yàn)測(cè)試用格柵橫縱向各19個(gè)棱柱，選擇每段棱柱中線位置測(cè)量結(jié)冰厚度，間隔測(cè)量，共9×9個(gè)測(cè)點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明在好的天氣條件下，移動(dòng)式冰風(fēng)洞在相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)能保持噴霧穩(wěn)定，可以認(rèn)為對(duì)適航條例CCAR-25.1093(b)(2) 要求的連續(xù)30 min試驗(yàn)中LWC均勻性滿足要求。

2.3 水滴直徑和液態(tài)水含量測(cè)量

采用機(jī)載霧滴組合探測(cè)器(Cloud Combination Probe，CCP)測(cè)量水滴直徑MVD和液態(tài)水含量LWC[10]。CCP是利用光散射探測(cè)器與64位光學(xué)陣列探測(cè)器分別測(cè)量小水滴與大水滴，測(cè)量范圍(2～1550) μm；利用溫控?zé)峋€傳感器測(cè)量LWC，最大量程3 g/m3。試驗(yàn)中將CCP置于試驗(yàn)區(qū)生成過(guò)冷水滴的位置(距離噴霧出口8.5 m左右處)，開(kāi)啟噴霧并采集數(shù)據(jù)。校測(cè)試驗(yàn)中可測(cè)量較長(zhǎng)的時(shí)間，監(jiān)測(cè)噴霧設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性；模型試驗(yàn)時(shí)，待噴霧設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定后測(cè)量3 min左右，用其平均值作為本次試驗(yàn)參數(shù)值。

PCR產(chǎn)物經(jīng)核酸電泳檢測(cè)后,送至成都擎科梓熙生物技術(shù)有限公司測(cè)序，將所測(cè)定菌株的序列同GenBank中已提交的序列進(jìn)行B1astN分析和同源比對(duì)，確定菌株種屬，再利用MEGA 5.05構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。

2.4 結(jié)冰試驗(yàn)

短艙唇口防冰試驗(yàn)開(kāi)始10 min左右，在加熱片布置的位置出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，并且在偏后的位置形成大量后流冰。減小液態(tài)水含量繼續(xù)試驗(yàn)，也不能有效改善防冰效果。翼型防冰試驗(yàn)中，噴霧10 min在加熱片加熱位置不會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰，但不能在防冰區(qū)域把水滴完全蒸發(fā)，水珠流到機(jī)翼中后部也結(jié)成了后流冰，見(jiàn)圖9。

2.5 防/除冰試驗(yàn)

短艙唇口模型使用的加熱片尺寸為240 mm×100 mm，在內(nèi)表面單側(cè)布置，間隔15°，共13塊，粘貼后并聯(lián)至一個(gè)電源。翼型模型加熱片尺寸為240 mm×300 mm，沿中間翼肋左右兩側(cè)對(duì)稱粘貼，兩塊加熱片并聯(lián)至一個(gè)電源。

許多企業(yè)管理者對(duì)會(huì)計(jì)信息化理解不透徹，認(rèn)為只是單純的更換會(huì)計(jì)事務(wù)工具和方法，片面的將會(huì)計(jì)信息化認(rèn)為是解放會(huì)計(jì)人員繁重勞動(dòng)力的手段。雖然大家都明白信息化能夠?yàn)槠髽I(yè)會(huì)計(jì)工作提高效率和信息輸出速度的新途徑，但由于管理知識(shí)和專業(yè)理論研究的缺乏，使得實(shí)現(xiàn)會(huì)計(jì)信息化建設(shè)和企業(yè)信息化建設(shè)的聯(lián)系斷裂，沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)企業(yè)的發(fā)展。因此，企業(yè)管理人員和會(huì)計(jì)工作人員對(duì)會(huì)計(jì)信息化的不重視和相關(guān)理論的缺乏，造成了企業(yè)會(huì)計(jì)信息化的“資源浪費(fèi)”。

圖8為二維翼型試驗(yàn)結(jié)冰冰形，其外形表面凹凸不平，聚集成一個(gè)個(gè)小冰粒。切出冰槽的截面不圓滑，且由于繪制冰形和生成冰形數(shù)據(jù)過(guò)程中的誤差，最終冰形輪廓線有比較尖的拐角。從結(jié)冰形狀、結(jié)冰量、結(jié)冰范圍上看，三個(gè)冰形沒(méi)有顯著差別，對(duì)MVD、LWC兩個(gè)參數(shù)影響的敏感性很弱。原因一方面可能是試驗(yàn)中對(duì)試驗(yàn)參數(shù)的控制不夠精確，測(cè)量試驗(yàn)條件與實(shí)際試驗(yàn)條件存在較大差別，或者實(shí)際云霧參數(shù)的差別沒(méi)有數(shù)據(jù)反應(yīng)的大，并且露天試驗(yàn)也不可避免地受到側(cè)風(fēng)、氣溫變化、光照強(qiáng)度等影響，使云霧參數(shù)影響弱化；另一方面是本試驗(yàn)風(fēng)速為9 m/s，在相同MVD結(jié)冰條件下，對(duì)水滴撞擊極限的影響較之高速要弱很多，水滴重力和慣性對(duì)撞擊極限起了主要作用，又因?yàn)閷?shí)際水滴直徑可能差別不大，導(dǎo)致各試驗(yàn)條件的結(jié)冰范圍差別很小。但是試驗(yàn)冰形的總體形狀與翼型相吻合，最厚結(jié)冰位置在模型最前緣，MVD為31 μm水滴撞擊范圍最大，LWC為1.1 g/m3的積冰相對(duì)最厚，試驗(yàn)結(jié)果合理。

防冰試驗(yàn)[11]，開(kāi)啟噴霧并為加熱片接入設(shè)計(jì)功率對(duì)應(yīng)的電壓，持續(xù)噴霧至觀察到需要的試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)束。

2.6 試驗(yàn)項(xiàng)目

(1) 提高噴霧穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度，使LWC、MVD的控制誤差在冰風(fēng)洞要求的范圍內(nèi)；

表1 模型試驗(yàn)工況Table 1 Test conditions of model

3 試驗(yàn)結(jié)果和分析

3.1 結(jié)冰試驗(yàn)結(jié)果和分析

關(guān)閉風(fēng)機(jī)不模擬發(fā)動(dòng)機(jī)短艙進(jìn)氣，唇口結(jié)冰的最大位置在正前方，因?yàn)榇娇诿總€(gè)剖面都相當(dāng)于一個(gè)二維翼型0°攻角的狀態(tài)。由于唇口內(nèi)、外緣弧度相差不大，正前方積冰在最前緣點(diǎn)內(nèi)外側(cè)體積基本相當(dāng)，只是形狀有區(qū)別，內(nèi)緣薄積冰較外緣偏多，可能受內(nèi)、外緣弧度的影響，也可能是進(jìn)入唇口的水滴積聚使水含量略微提高，從而導(dǎo)致結(jié)冰稍多。

開(kāi)啟風(fēng)機(jī)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)慢車進(jìn)氣狀態(tài)，唇口結(jié)冰位置明顯偏外緣，因?yàn)橹鲃?dòng)抽氣使唇口前方流場(chǎng)發(fā)生了顯著的變化[13-14]，此時(shí)唇口每個(gè)截面都與非0°攻角的二維翼型結(jié)冰狀態(tài)相似，因此該種冰形結(jié)果合理，見(jiàn)圖7。

除冰試驗(yàn)[11]，先開(kāi)啟噴霧在模型表面結(jié)出一定厚度的冰層，然后為加熱裝置接入設(shè)計(jì)功率對(duì)應(yīng)的電壓，持續(xù)加熱至模型表面積冰脫落，即完成除冰過(guò)程，記錄除冰周期。

數(shù)據(jù)挖掘又可以認(rèn)為是從數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)知識(shí)，是一個(gè)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的復(fù)雜過(guò)程，通過(guò)這一過(guò)程可以把未知的、有價(jià)值的模式等知識(shí)抽取挖掘出來(lái)。數(shù)據(jù)挖掘設(shè)計(jì)的學(xué)科領(lǐng)域很多，是一個(gè)交叉學(xué)科領(lǐng)域，使用的方法也很多，包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、可視化等等[2]。

移動(dòng)式冰風(fēng)洞戶外結(jié)冰試驗(yàn)雖然誤差較大，但也能夠反映結(jié)冰的一般規(guī)律。為了提高試驗(yàn)準(zhǔn)確性，使之滿足結(jié)冰試驗(yàn)要求，還需進(jìn)一步改進(jìn)：

綜合各測(cè)試函數(shù)運(yùn)行要求，種群規(guī)模統(tǒng)一設(shè)為150，函數(shù)維度為60，最大容忍停滯代數(shù)為50，ISAGA中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)初始步長(zhǎng)因子τ=1.5，個(gè)體選擇ζ1=ζ2=0.5，重組配對(duì)中?1=0.8，?2=0.6，θ=0.25；變異操作中?3=0.05，?4=0.01；模擬退火中ζ3=0.75，ζ4=0.65，?5=0.5，LM=150。其余算法基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均取自對(duì)應(yīng)文獻(xiàn)。而后運(yùn)用各算法針對(duì)各函數(shù)分別計(jì)算50次，取最佳優(yōu)化值、最差優(yōu)化值、平均優(yōu)化值和運(yùn)行平均時(shí)間為比較指標(biāo)，結(jié)果如表1所示。

由于試驗(yàn)在戶外進(jìn)行，試驗(yàn)溫度不可控，根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中的溫度變化取中間值作為試驗(yàn)溫度。試驗(yàn)風(fēng)速為9m/s，防/除冰試驗(yàn)電壓為220V。實(shí)際試驗(yàn)工況見(jiàn)表1。

(b) Fan-off

(2) 改善試驗(yàn)壞境，消除側(cè)風(fēng)、光照等影響，并選擇合適的試驗(yàn)時(shí)間，減小試驗(yàn)過(guò)程中溫度變化。

3.2 防/除冰試驗(yàn)結(jié)果和分析

3.2.1 防冰試驗(yàn)

短艙唇口模型和翼型模型均固定在獨(dú)立的支架上，攻角為0°。試驗(yàn)時(shí)，先開(kāi)啟噴霧設(shè)備，待其運(yùn)行穩(wěn)定后，用CCP測(cè)量距離噴霧出口8.5 m處MVD和LWC值，并記錄當(dāng)前氣溫。數(shù)據(jù)采集完畢，將模型移動(dòng)到測(cè)定云霧參數(shù)的試驗(yàn)位置，正對(duì)噴嘴[11]，計(jì)時(shí)結(jié)冰(短艙試驗(yàn)根據(jù)工況同時(shí)開(kāi)啟風(fēng)機(jī))。噴霧結(jié)束后，在模型上安裝支架，利用高溫融冰板在支架定位的測(cè)量位置迅速切出垂直于結(jié)冰方向的冰槽，放入與模型契合的模板和紙張，畫(huà)出冰形[12]。

“你該多休息，這么快又開(kāi)始復(fù)習(xí)了。我知道你想考個(gè)好成績(jī)，但你也不用給自己那么大的壓力。你爸媽不是都說(shuō)了，不需要你考多好的大學(xué)，你家也不需要你將來(lái)掙很多錢?！?/p>

兩個(gè)模型采用的防冰裝置功率一致，但短艙模型防冰試驗(yàn)中環(huán)境溫度更低，其防冰效果比翼型模型更差一些。該結(jié)果也表明，溫度越低，達(dá)到相同的防冰效果所需的能耗就越大。此外，短艙模型唇口位置的加熱裝置與外部氣流直接接觸，換熱更快，而翼型模型由于腔體保護(hù)，加熱裝置的熱量損失小，可能也是造成兩個(gè)模型結(jié)冰防護(hù)效果差異的原因。

3.2.2 除冰試驗(yàn)

除冰試驗(yàn)中，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的加熱，防護(hù)位置積冰都可以除去，見(jiàn)圖10。但是唇口除冰用時(shí)更長(zhǎng)，其原因與防冰試驗(yàn)分析一致。

雖然移動(dòng)式冰風(fēng)洞結(jié)冰試驗(yàn)表明戶外試驗(yàn)的準(zhǔn)確性不足，但防/除冰驗(yàn)證性試驗(yàn)大多檢驗(yàn)在范圍性結(jié)冰條件下結(jié)冰防護(hù)措施的有效性，所以移動(dòng)式冰風(fēng)洞能夠?qū)Ψ?除冰試驗(yàn)提供有效的試驗(yàn)條件，滿足防/除冰系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)需求。但是在研究性防/除冰系統(tǒng)試驗(yàn)中，除提高試驗(yàn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和改善試驗(yàn)環(huán)境外，試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)盡量模擬真實(shí)飛機(jī)部件結(jié)構(gòu)，并做好隔熱防護(hù)。

4 結(jié) 論

對(duì)移動(dòng)式冰風(fēng)洞進(jìn)行調(diào)試、校測(cè)，并采用飛機(jī)短艙唇口模型和NACA23012翼型模型進(jìn)行結(jié)冰和防/除冰試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的評(píng)估，得到以下結(jié)論：

1) 使用移動(dòng)式冰風(fēng)洞進(jìn)行戶外結(jié)冰試驗(yàn)，結(jié)果可以反映結(jié)冰一般規(guī)律，但不能得到準(zhǔn)確冰形。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)盡量降低環(huán)境因素影響，以提高試驗(yàn)精度。

本文提出一種抗盲檢測(cè)直擴(kuò)隱蔽信號(hào)設(shè)計(jì)方法，提出基于數(shù)據(jù)分級(jí)的大信號(hào)掩蓋技術(shù)，給出了波形參數(shù)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)大信號(hào)掩蓋下的機(jī)密信號(hào)解調(diào)BER的理論值進(jìn)行推導(dǎo).最后仿真驗(yàn)證了所提方案可實(shí)現(xiàn)機(jī)密信號(hào)的抗盲檢測(cè).同時(shí)在保證機(jī)密信號(hào)抗盲檢測(cè)能力的情況下，解調(diào)損失可控制在接受范圍內(nèi).未來(lái)工作將分析初始相位、擴(kuò)頻碼等參數(shù)對(duì)信號(hào)抗截獲的影響.

2) 移動(dòng)式冰風(fēng)洞可用于防/除冰系統(tǒng)驗(yàn)證試驗(yàn)，滿足飛機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)地面防冰試驗(yàn)需求；對(duì)防/除冰系統(tǒng)研究試驗(yàn)還需進(jìn)一步提高試驗(yàn)參數(shù)控制的準(zhǔn)確性，并注意模型設(shè)計(jì)加工，模擬真實(shí)防/除冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

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Studyandapplicationofmovableicingwindtunneltestmethod

LI Si*,YU Lei,JIN Sha,PEI Runan

(AviationKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAerodynamicsofHighSpeedandHighReynoldsNumber,AVICAerodynamicsResearchInstitute,Shenyang110034,China)

Some calibrations and tests were conducted in a movable icing wind tunnel to study the test methods for cloud calibration,icing test,anti-icing and de-icing test,and to enable its usage on the ground anti-icing test of aircraft air intake system.The water cooling distance was determined by the comparison of the ice shapes on metal cylindrical tubes.The cloud uniformity was measured by an icing grid.The droplets media volume diameter and the liquid water content were measured by Cloud Calibration Probe.Besides,an engine nacelle lip model and a NACA23012 wing model were both used in the icing test,anti-icing and de-icing test investigation.The results show that the movable icing wind tunnel test can present general icing law with the influence of various factors.Although environmental factors have a great effect on simulated outdoor icing test conditions,the present method is capable of applying the anti-icing test for an aircraft air intake system.

movable icing wind tunnel; air intake system; calibration; icing; anti-icing and de-icing

0258-1825(2017)06-0855-05

V211.753

A

10.7638/kqdlxxb-2015.0121

2015-07-21;

2015-10-29

李斯*(1988-)，甘肅玉門(mén)人，工程師，主要從事結(jié)冰試驗(yàn)技術(shù)研究.E-mail:lsls_ls@163.com

李斯,于雷,金沙,等.移動(dòng)式冰風(fēng)洞試驗(yàn)方法研究和應(yīng)用[J].空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào),2017,35(6):855-859.

10.7638/kqdlxxb-2015.0121 LI S,YU L,JIN S,et al.Study and application of movable icing wind tunnel test method[J].Acta Aerodynamica Sinica,2017,35(6):855-859.