李 勇，赵长辉，李国文，王为铭

（1.中国航空工业空气动力研究院，沈阳 110034；2.沈阳航空航天大学，沈阳 110136）

0 引 言

由于阻力很小且载荷极不匹配，测力实验难度较大，故翼型风洞实验基本上采用测压实验的方法。但对翼型结冰状态的载荷变化规律进行研究时，由于测压点会被冰晶堵住，所以测量压力的方法根本就不能使用。而对翼型进行测力实验便成为了唯一的方法。翼型结冰实验的目的是测量翼型在逐渐结冰情况下的载荷变化情况。为满足该实验的要求就必须根据翼型载荷的特点设计一台应变天平。天平主要测量的气动力有翼型的升力、俯仰力矩、阻力。实验翼型为NACA 0018，弦长300mm，展长300mm，实验风速15m／s，迎角范围－2°～12°。

1 天平设计载荷的选取

根据翼型标准参数计算模型气动载荷，兼顾实验安全性及装配安全性选取天平的设计载荷，对升力将计算载荷增加10倍，俯仰力矩增加11倍，阻力增加26倍，设计载荷的选取如表1。

表1 翼型计算载荷与天平设计载荷Table 1 Assumed loads of airfoil and design loads of balance

2 天平结构方案设计

支撑方式的选择直接决定测量载荷与天平体的位置关系，是确定天平结构的主要方面。考虑到翼型载荷较小，流场内部的支撑对测量的影响会比较大，故采用侧壁支撑。天平直径的选择也是设计的关键，综合考虑模型空间、天平元件尺寸、天平刚度等要求确定天平直径为φ18mm。同时根据天平的支撑方式与直径进行具体的结构设计。

2.1 阻力测量结构

根据设计载荷的特点，阻力测量量值最小，必须独立进行测量。……