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题目:直升机试飞振动测试及数据处理技术

关键词:直升机振动,试飞测试,数据处理,信号分析

  摘要


直升机在飞行过程中,旋翼、尾桨、发动机、传动装置等旋转运动部件将不断产生交变性载荷,此类载荷会引起机体结构的振动;这些旋转部位的振动水平又将直接影响着此架直升机的安全性能、舒适性和相关重点机载部件的使用寿命;同时,振动幅度的大小也是衡量机载相关仪器仪表设备和电控部件工作环境优劣的主要因素,更是衡量我国当代直升机先进程度的重要因素之一。

课题以某直升机型号的振动信号监测系统(简称监测仪)的研发为例,从某型直升机振动测试系统需求分析、振动信号的分析及传感技术、数据标定技术与方法,到系统硬件方案和软件方案的设计与实现都做了详细的描述;同时,对监测仪获取到的振动数据进行后期的数据处理和分析,生成了相应数据报表与曲线图。根据航空机载部件的规范和要求,完成监测仪的研发。主要内容有:

    1.根据直升机振动环境的特点和振动信号的测试需求,确定信号通道数,以及各通道信号的有效电压(电流)范围,设计接口电路和信号调理电路,根据采集频率和数据空间需求确定CPU及存储器,确定信号传输通道(串口RS422模式、USB接口模式),完成系统硬件电路设计;

    2.针对某型直升机振动测试点状态,本文探讨并研究了与其相对应的振动传感技术、选型及数据标定问题;

    3.确定下位机软件设计方案,采用模块化设计方法及C语言的编程模式,重点完成数据采集模块、数据存储模块和数据传输模块的设计方案;数据高精度和实时性采集,尤其是同基时多通道采集是本课题的研究重点及难点之一;

    4.选取FAMOS作为事后数据分析和处理平台,充分利用了此软件的二次开发特性,结合直升机振动信号数据的特点,开发了一套专用的直升机数据分析和处理软件。

 课题最后完成了数据采集与监测系统的研制,在某型机上进行了实验和应用,取得了较好的效果,对其他机型振动测试设备的研究和开发具有一定的借鉴和参考价值。