申请/专利权人：中国飞机强度研究所

申请日：2021-11-19

公开（公告）日：2021-12-17

公开（公告）号：CN113800006A

主分类号：B64F5/60(20170101)

分类号：B64F5/60(20170101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.02.08#授权;2022.01.04#实质审查的生效;2021.12.17#公开

摘要：本发明公开了一种飞机APU实验室扬雪试验方法，包括以下步骤：一、在实验室空舱条件下组装扬雪试验系统；二、传感器的布设；三、空舱标定试验；四、试验飞机定位；五、飞机APU扬雪试验；六、飞机APU在扬雪环境下的适用性分析。本发明可全年开展试验，不受季节、地域的限制，试验效率更高；试验条件可控性好，可进行自然扬雪试验无法进行的工况点的试验；试验过程高度可控，没有自然扬雪试验中面临的错过环境窗口期的问题；试验可重复进行，可对飞机APU出现的故障进行复现，便于查找引起故障的原因；可与实验室飞机低温试验结合进行，在一架次飞机上完成低温和飞机APU扬雪试验，减少试验飞机的协调和运输工作，节省时间和经费成本。

主权项：1.一种飞机APU实验室扬雪试验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、在实验室空舱条件下组装扬雪试验系统：在实验室空舱条件下组装扬雪试验系统；其中，所述扬雪试验系统包括轴流风机（1）、安装在轴流风机（1）上的雪耙（5）、用于给雪耙（5）供水的供水系统（6）以及用于给雪耙（5）供气的供气系统（7）；步骤二、传感器的布设：在雪耙（5）的前方的飞机APU设计位置处布置总含水量测量装置、能见度仪及风速仪；步骤三、空舱标定试验，具体过程如下：步骤301、常温状态下风速的标定：在常温状态下，打开轴流风机（1），通过风速仪测量并记录风速，调节轴流风机（1）的频率并使其频率逐渐增大，直至风速仪测量的风速达到试验要求，记录常温状态下该风速对应的轴流风机（1）的频率，完成实验室常温状态下的风速标定；步骤302、常温状态下总含水量及能见度的标定：打开供水系统（6）的供水阀门和供气系统（7）的供气阀门，设定供水系统（6）的初始供水压力和供气系统（7）的初始供气压力并运行扬雪试验系统；通过总含水量测量装置测量雪耙（5）前方飞机APU设计位置处的总含水量，并通过能见度仪测量雪耙（5）前方飞机APU设计位置处的能见度；根据测量的总含水量和能见度值调整供水系统（6）的供水压力、供气系统（7）的供气压力及雾化喷嘴的开启数量，直至测量的总含水量及能见度满足要求，记录实验室常温状态下的供水压力、供气压力和雾化喷嘴的开启数量，关闭轴流风机（1）并停止运行扬雪试验系统；步骤303、低温状态下风速的标定：将实验室的温度降低到扬雪试验要求的低温，以步骤301中记录的频率开启轴流风机（1），通过风速仪测量风速，若测量的风速未满足试验要求，调节轴流风机（1）的频率，直至风速仪测量的风速达到试验要求的风速，记录低温状态下该风速对应的轴流风机（1）的频率，完成实验室低温状态下的风速标定；步骤304、确定供水和供气温度：在实验室低温状态下，按照步骤302中记录的供水压力、供气压力和雾化喷嘴的开启数量运行扬雪试验系统，根据雪耙（5）上的雾化喷嘴不发生冻堵；得到供水系统（6）的试验供水温度和供气系统（7）的试验供气温度；步骤305、低温状态下总含水量及能见度的标定：在实验室低温状态下，对供水系统（6）的供水压力、供气系统（7）的供气压力和雾化喷嘴的开启数量进行修正，得到实验室低温状态下的供水压力、供气压力和雾化喷嘴的开启数量并进行记录，关闭轴流风机（1）并停止运行扬雪试验系统；步骤四、试验飞机定位：根据步骤一中确定的飞机APU与扬雪试验系统的相对摆放位置，使试验飞机进入实验室并移动至飞机APU设计位置，调整好试验飞机的方位，使得试验飞机的APU进气风门正对雪耙（5）；步骤五、飞机APU扬雪试验，具体过程如下：步骤501、在扬雪试验要求的低温状态下，按照步骤三中确定的供水和供气温度、以及实验室低温状态下记录的轴流风机（1）的频率以及实验室低温状态下记录的供水压力、供气压力和雾化喷嘴的开启数量运行扬雪试验系统；步骤502、在试验飞机停机状态下测量飞机APU进气风门处的风速、总含水量和能见度并进行记录；步骤503、判断测量的风速、总含水量和能见度是否满足试验要求，若测量的风速不满足试验要求，按照步骤303所述的方法调节轴流风机（1）的频率，直至风速仪测量的风速达到试验要求的风速；当测量的总含水量和能见度不满足试要求时，对供水系统（6）的供水压力、供气系统（7）的供气压力和雾化喷嘴的开启数量进行修正，直至测量的总含水量和能见度满足试要求；若测量的风速、总含水量和能见度均满足试验要求，执行步骤504；步骤504、起动飞机APU，待飞机APU稳定工作后采用飞机APU进行环控系统双空调包引气及发电，以模拟扬雪天飞机地面等待时飞机APU的工作状态；若飞机APU没有出现喘振、熄火现象，执行步骤505；若飞机APU出现喘振、熄火现象，则停止扬雪试验；步骤505、当飞机APU在步骤504的工作模式下稳定工作设定时间后，采用飞机APU起动发动机，以模拟扬雪天飞机地面等待后起飞时飞机APU的工作状态，发动机起动后关闭飞机APU；若飞机APU没有出现喘振、熄火现象，执行步骤506；若飞机APU出现喘振、熄火现象，则停止扬雪试验；步骤506、测量飞机APU进气风门处的风速、总含水量和能见度并进行记录，当测量的风速、总含水量和能见度满足试验要求时，执行步骤六；当测量的风速、总含水量和能见度不满足满足试验要求时，关闭扬雪试验系统并进行故障排查；步骤六、飞机APU在扬雪环境下的适用性分析：关闭扬雪试验系统，从飞机的数据采集系统下载飞机APU飞行参数，分析试验过程中飞机APU转速、排气温度和滑油温度是否超过限制值；若试验过程中飞机APU转速、排气温度和滑油温度均未超过限制值，则表明该飞机APU能够适用扬雪环境；若试验过程中飞机APU转速、排气温度或滑油温度超过限制值，则表明该飞机APU不能够适用扬雪环境。

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