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第1章 风洞设备1

1.1 概述3

1.2 低速风洞6

1.2.1 FL-12风洞7

1.2.2 FL-13风洞10

1.2.3 FL-14风洞13

1.2.4 φ5m立式风洞16

1.2.5 FL-8风洞19

1.2.6 FL-9风洞22

1.2.7 FL-10风洞25

1.2.8 FL-51风洞28

1.2.9 FD-09风洞31

1.2.10 CG-02风洞33

1.2.11 NF-3风洞34

1.2.12 NH-2风洞37

1.2.13 DFD-03风洞41

1.2.14 832风洞43

1.3 跨超声速风洞46

1.3.1 FL-21风洞47

1.3.2 FL-23风洞51

1.3.3 FL-24风洞54

1.3.4 FL-26风洞58

1.3.5 FL-28风洞62

1.3.6 FL-1风洞66

1.3.7 FL-2风洞69

1.3.8 FL-3风洞71

1.3.9 FL-7风洞74

1.3.10 FL-60风洞77

1.3.11 FD-06风洞80

1.3.12 FD-08风洞82

1.3.13 FD-12风洞85

1.3.14 CG-01风洞87

1.3.15 NF-6风洞92

1.3.16 NH-1风洞96

1.3.17 GCT-001高速气流吹袭试验台99

第2章 模型和支撑系统103

2.1 概述105

2.2 模型105

2.2.1 低速风洞试验模型105

2.2.2 亚跨超声速风洞试验模型121

2.3 模型支撑系统139

2.3.1 低速风洞模型支撑系统139

2.3.2 亚跨超声速风洞模型支撑系统158

第3章 空气动力天平179

3.1 机械天平181

3.1.1 概述181

3.1.2 机械天平的干扰183

3.1.3 机械天平的调整202

3.2 应变天平206

3.2.1 概述206

3.2.2 应变天平测量及力和力矩的分解原理206

3.2.3 应变天平元件216

3.2.4 应变天平连接件230

3.2.5 应变计231

3.2.6 应变天平电路补偿234

3.2.7 应变天平使用与维护235

3.3 外式天平237

3.3.1 概述237

3.3.2 外式天平的力和力矩的分解原理238

3.3.3 外式天平的材料及传感器238

3.4 张线天平238

3.4.1 概述238

3.5 天平的校准245

3.5.1 概述245

3.5.2 天平的静态校准246

3.5.3 天平的动态校准260

3.6 附表262

3.6.1 低速风洞使用的机械天平262

3.6.2 低速风洞使用的应变天平262

3.6.3 跨超声速风洞使用的应变天平262

3.6.4 天平使用的应变计262

3.6.5 应变天平校准设备262

第4章 流场校测与标模试验283

4.1 概述285

4.2 流场校测285

4.2.1 低速风洞流场校测项目285

4.2.2 低速风洞流场品质要求286

4.2.3 低速风洞流场校测方法与数据处理287

4.2.4 跨超声速风洞流场校测项目298

4.2.5 跨超声速风洞流场品质要求299

4.2.6 跨超声速风洞流场校测方法与数据处理300

4.3 标模试验310

4.3.1 低速风洞标模311

4.3.2 低速风洞标模试验方法与数据处理314

4.3.3 低速风洞标模试验结果316

4.3.4 低速风洞测力精度要求318

4.3.5 跨超声速风洞标模320

4.3.6 跨超声速风洞标模试验方法与数据处理326

4.3.7 跨超声速风洞标模试验结果329

4.3.8 跨超声速风洞测力精度要求336

第5章 测控系统339

5.1 概述341

5.1.1 风洞测控系统341

5.1.2 风洞测控技术的发展341

5.2 风洞测控系统的特点和一般要求344

5.3 风洞的测量参数和控制参数345

5.3.1 风洞的测量参数345

5.3.2 风洞的控制参数347

5.4 风洞测控系统的典型形式348

5.4.1 集中控制系统348

5.4.2 分布式控制系统348

5.4.3 现场总线控制系统349

5.5 数据采集系统的技术指标、配置及参数选择349

5.5.1 主要技术指标349

5.5.2 系统配置和参数选择351

5.5.3 数据采集系统的定期检定362

5.6 风洞的控制和运行监测系统362

5.6.1 风速或马赫数控制362

5.6.2 模型姿态角控制367

5.6.3 风洞运行的监控系统371

5.7 计算机及网络系统371

5.7.1 系统硬件371

5.7.2 系统软件373

第6章 试验程序和试验方法377

6.1 风洞试验程序379

6.1.1 试验前的准备379

6.1.2 试验实施382

6.1.3 试验后的工作383

6.2 全模型测力试验384

6.2.1 相似参数385

6.2.2 模型与试验设备385

6.2.3 试验方法385

6.2.4 模型表面边界层的固定转捩389

6.2.5 坐标轴系和对应坐标轴的空气动力、力矩及其系数390

6.2.6 试验数据处理392

6.2.7 试验曲线绘制406

6.3 半模型试验410

6.3.1 试验方法411

6.3.2 半模型试验中一些参数的确定414

6.3.3 缝隙的影响及其消除方法414

6.3.4 半模型试验举例及初步结论415

6.4 模型表面压力分布试验416

6.4.1 测压模型的技术要求416

6.4.2 试验方法417

6.4.3 数据处理418

6.4.4 模型表面直接粘贴传感器测压技术420

6.4.5 压敏涂料光学测压技术420

6.5 二维翼型试验452

6.5.1 试验方法453

6.5.2 侧壁边界层的影响及修正457

6.6 地面效应试验458

6.6.1 试验方法458

6.6.2 数据处理与修正460

6.7 铰链力矩试验460

6.7.1 试验方法461

6.7.2 对模型的技术要求462

6.7.3 铰链力矩试验天平的特点463

6.7.4 数据处理463

6.7.5 自适应机翼466

6.8 进气道试验467

6.8.1 试验方法468

6.8.2 进气道试验模型和装置469

6.8.3 数据处理471

6.8.4 试验曲线绘制476

6.9 通气模型测力试验477

6.9.1 模型478

6.9.2 试验方法479

6.9.3 数据处理479

6.9.4 流量系数？对气动系数的影响480

6.9.5 通气模型与堵锥模型试验结果比较480

6.10 喷流试验482

6.10.1 模拟参数的选择483

6.10.2 试验方法485

6.10.3 数据处理488

6.11 喷气式飞机的动力模拟试验489

6.11.1 试验模型和设备490

6.11.2 试验方法506

6.12 螺旋桨飞机的动力模拟试验510

6.12.1 相似参数511

6.12.2 动力模拟的双匹配要求511

6.12.3 一种简单的模拟思路513

6.12.4 试验模型与试验装置515

6.12.5 动力模拟试验517

6.12.6 数据的修正与处理519

6.13 降落伞试验522

6.13.1 相似参数523

6.13.2 试验设备524

6.13.3 试验方法526

6.13.4 试验数据修正530

6.14 弹射救生装置试验534

6.14.1 概述534

6.14.2 试验方法534

6.14.3 模型及支撑537

6.14.4 数据处理及试验结果538

6.15 外挂物测力试验542

6.15.1 试验方法542

6.15.2 数据处理543

6.15.3 外挂标模的试验结果543

6.16 外挂物投放试验546

6.16.1 相似准则547

6.16.2 模型与支架549

6.16.3 试验装置549

6.16.4 试验方法552

6.16.5 试验结果553

6.17 外挂物轨迹捕获试验554

6.17.1 试验原理555

6.17.2 试验方法556

6.17.3 试验模型与试验设备557

6.17.4 数据处理563

6.17.5 典型试验结果567

6.17.6 中国航空工业空气动力研究院高、低速风洞采用的六自由度机构原理简介569

6.17.7 六自由度机构运动的控制系统模式570

6.17.8 轨迹捕获的实时图形显示578

6.17.9 带控制律CTS试验581

6.18 非定常压力分布试验583

6.18.1 风洞和模型584

6.18.2 动态压力传感器585

6.18.3 试验方法588

6.18.4 数据处理590

6.18.5 测量结果及其与飞行数据的比较590

6.19 抖振试验595

6.19.1 风洞596

6.19.2 模型597

6.19.3 抖振试验用仪器及分析系统598

6.19.4 抖振边界测量598

6.19.5 抖振深入特性研究599

6.19.6 抖振载荷测量601

6.20 颤振试验603

6.20.1 相似准则603

6.20.2 模型604

6.20.3 模型的支撑605

6.20.4 风洞和模型的防护606

6.20.5 试验方法607

6.20.6 数据处理及典型试验结果608

6.21 动导数试验610

6.21.1 相似参数610

6.21.2 模型及支撑610

6.21.3 试验方法611

6.21.4 试验装置611

6.21.5 试验装置调试和标模试验614

6.21.6 试验原理及试验数据处理621

6.21.7 大迎角试验的特殊问题631

6.21.8 高超声速动导数试验的特殊问题633

6.21.9 动导数试验技术的发展趋势636

6.22 大迎角非定常试验638

6.22.1 低速风洞动态试验标模638

6.22.2 大迎角俯仰振荡试验639

6.22.3 大迎角机翼摇滚试验645

6.22.4 大幅侧滑振荡试验646

6.22.5 偏航和滚转耦合振荡试验647

6.22.6 俯仰和滚转耦合振荡试验649

6.22.7 单、双自由度大幅拉升运动试验650

6.22.8 大幅拉升试验的测控与数据处理方法651

6.22.9 自由偏航试验652

6.22.10 旋转流场下的大幅振荡试验653

6.23 旋转天平试验661

6.23.1 试验原理661

6.23.2 相似参数662

6.23.3 旋转天平试验装置662

6.23.4 模型和支撑663

6.23.5 试验方法和数据处理664

6.23.6 试验内容与试验结果665

6.24 马格努斯效应试验666

6.24.1 相似参数669

6.24.2 试验方法671

6.24.3 试验模型674

6.24.4 天平677

6.24.5 试验结果678

6.25 直升机试验679

6.25.1 相似参数680

6.25.2 试验模型681

6.25.3 直升机试验台682

6.25.4 直升机试验程序684

6.25.5 几种常用的直升机试验方法685

6.25.6 数据处理与修正688

6.25.7 试验结果688

6.26 推力转向试验690

6.26.1 模拟参数690

6.26.2 试验模型和设备690

6.26.3 试验方法693

6.26.4 数据处理696

6.26.5 试验结果696

6.27 静弹性试验697

6.27.1 相似参数698

6.27.2 静气动弹性模型699

6.27.3 试验方法700

6.27.4 试验结果及其与飞行数据的比较701

6.28 航空声学试验702

6.28.1 概述702

6.28.2 航空声学试验的必要性703

6.28.3 相似参数703

6.28.4 声学风洞707

6.28.5 几个典型风洞中的航空声学试验713

6.28.6 噪声的麦克风阵列测量719

6.28.7 宽带阵列设计719

6.28.8 测量仪器725

6.29 稳态扫描试验733

6.29.1 试验原理733

6.29.2 相似参数733

6.29.3 试验对模型要求733

6.29.4 试验方法733

6.29.5 稳态扫描试验角度测量系统734

6.30 流动显示与测量735

6.30.1 概述735

6.30.2 烟流法和烟线法737

6.30.3 油流法739

6.30.4 丝线法741

6.30.5 升华法744

6.30.6 纹影法744

6.30.7 片光流动显示技术751

6.30.8 热线风速仪756

6.30.9 粒子图像测速技术（PIV）779

第7章 工业空气动力风洞试验801

7.1 概述803

7.2 风力机试验803

7.2.1 概述803

7.2.2 风洞试验相似准则804

7.2.3 风洞试验项目805

7.3 建（构）筑物风洞试验810

7.3.1 概述810

7.3.2 风洞试验相似准则810

7.3.3 风洞试验项目814

7.4 桥梁风洞试验818

7.4.1 概述818

7.4.2 桥梁风洞试验相似准则818

7.4.3 风洞试验项目819

7.5 汽车风洞试验825

7.5.1 概述825

7.5.2 风洞试验相似准则825

7.5.3 风洞试验项目826

7.6 列车风洞试验828

7.6.1 概述828

7.6.2 列车风洞试验相似准则828

7.6.3 风洞试验项目828

第8章 风洞试验数据修正831

8.1 概述833

8.1.1 测量系统偏差修正833

8.1.2 风洞气流品质偏差修正834

8.1.3 与模型模拟有关的修正835

8.1.4 支架干扰修正835

8.1.5 洞壁干扰修正835

8.1.6 雷诺数影响与尺度效应修正836

8.1.7 静气动弹性影响修正836

8.1.8 进排气影响修正836

8.2 支架干扰及其修正837

8.2.1 典型支撑方式支架干扰的特点及减小支架干扰的措施837

8.2.2 支架干扰的修正方法849

8.3 洞壁干扰及其修正853

8.3.1 洞壁干扰的性质及类型853

8.3.2 减小洞壁干扰的方法854

8.3.3 洞壁边界条件865

8.3.4 洞壁干扰的试验修正法867

8.3.5 映像法和Maskell法868

8.3.6 有限基本解法（涡格法）875

8.3.7 数值计算法876

8.3.8 壁压信息法877

8.3.9 某些特殊风洞试验的洞壁干扰修正891

8.4 雷诺数影响与尺度效应895

8.4.1 概述895

8.4.2 零升阻力的雷诺数影响修正方法896

8.4.3 升致阻力的雷诺数影响修正方法897

8.4.4 雷诺数对飞机升力系数的影响900

8.4.5 雷诺数对边界层转捩位置的影响900

8.4.6 雷诺数对其他气动现象和气动力的影响901

8.4.7 大型飞机的雷诺数影响902

8.4.8 附加物阻力修正902

8.4.9 动态试验中的尺度效应904

8.5 静气动弹性影响905

8.5.1 近似刚性模型弹性影响905

8.5.2 静气动弹性影响905

8.5.3 刚性气动力计算方法906

8.5.4 静弹性气动力计算修正907

8.5.5 大型飞机的静气动弹性影响修正910

8.6 进排气影响修正911

8.6.1 进气影响修正911

8.6.2 排气（喷流）影响修正911

8.6.3 大型飞机带动力影响修正912

8.7 风洞数据与飞行数据的相关性913

参考文献915