基于数字散斑的大型机翼弹性形变测量技术
2021-04-24张吉璇马晓东
中国测试 2021年2期
张 杰,张吉璇,马晓东
(中国飞行试验研究院测试所,陕西 西安 710089)
0 引 言
飞机气动弹性、载荷试飞是民用飞机适航审定试飞的重要科目。受气动力影响,机翼在飞行过程中会发生较大的动态弹性形变,影响飞机的升力、阻力、机体结构和操控性能,甚至危及飞机寿命和安全[1]。利用机翼形变数据可以分析大型飞机的结构负荷,评估飞机在飞行过程中的安全性,为分析和查找飞行隐患提供参考和依据。
在大型客机设计时,机翼可变弯度、气动模型优化、结构载荷设计等都离不开飞行试验中结构形变数据的准确获取[2]。受限于测量场景,目前机翼形变测量方面的研究多为实验室模拟仿真或风洞试验采样[3-4]。而飞行状态下,因设备安装位置、机体振动、机身空间基准构建等条件约束,机翼的动态曲面形变测量一直是飞行试验中亟待解决的难题之一。本文采用基于数字散班的视觉测量技术,提出了摄像机捆绑组合标定、测量基准反解补偿修正方法,解决了振动平台下大型飞机柔性机翼飞行动态变形测量技术难题,有效保证了测量的精度,在新型号试飞中发挥重要作用。
1 机翼形变测量系统设计
C919飞机的机翼相对较大,单侧机翼长度约19.4 m,在试飞过程中,需要获取两侧机翼的弯曲和扭转变形量。选取高于机翼的垂尾作为测量位置,并在机翼上表面及中央翼喷涂专用散斑图案和测量标志,将中央翼测量标志作为测量参考基准,实时修正垂尾运动产生的测量偏差,采用上下两组扇形相机阵列进行分段交会,实现整个翼面的变形测量,测量原理如图1所示。……
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