测量系统成功研制解决风洞试验瓶颈问题

近日，中国空气动力研究与发展中心低速所自主创新研究的基于线阵CCD的高精度实时空间位移测量系统成功应用于某型号试验，标志着该系统具备了型号试验能力。该系统的研制，成功解决了低速风洞试验中的瓶颈问题，提高了模型位移、姿态角、轨迹、振动等参数的实时测量能力，为天平校准和有关型号低速试验研究提供了有力的技术支撑。

在风洞试验中，由于模型风载时的姿态与零载时的姿态不一致，造成数据误差，比如某大型飞机阻力系数0.0001的不确定度，在远程巡航中将改变1%的有效载荷。采用光学非接触方法进行实时位移测量，准确获取模型姿态角、轨迹、振动等参数，是提高风洞试验精细化程度的一项关键技术。该所研制了基于线阵CCD的高精度实时空间位移测量系统，满足了低速风洞试验中模型位移、姿态角、轨迹、振动等参数的测量需求，建立了低速风洞实时空间位移测量试验技术，满足型号试验的工程实用要求。该系统具有实时性好、精度高、灵活方便、性价比高的特点，技术居国内领先水平。据悉，该技术还可推广应用于工业在线检测、运动分析等其他实时高精度位移测量领域中，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。

早期的风洞仅作静态实验，被测参量项目少，量值小，量程也窄，多采用表盘式仪表或光学定性分析仪器。从20世纪60年代起，原有的风洞被用来作动态实验，新型风洞又不断投入使用，被测参量项目急剧增加，风洞实验技术和测试仪器也随之发生重大变化：从单项测量到综合性测量，从静态到动态，从宏观到微观，从定性分析过渡到定量测量。

目前，风洞测试仪器按是否与被测对象接触，可分为接触式和非接触式两类，按照测试内容可以分为气动力和力矩测量仪器,压力测量仪器,温度、热流和总焓(见焓)测量仪器，流场密度与密度变化测量和显示仪器，气流速度测量仪器和巡回检测装置。

对于我国企业而言，修建风洞，添置专业设备、发展技术，需要的周期太长，而且独立拥有完整配套的研究机构是否必要也是个问题。所以，目前在我国风洞的建设仍依托科研单位，但在投入经费时会很慎重。因此，对于风洞测试仪器仪表的需求普遍不高。