HB 8651－2022 旋翼飞行器水面漂浮特性模型试验方法 Model test methods of floatation characteristic for rotorcraft 2022－04－24发布 2022－10－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.120 V 35 HB 8651－2022 I 前 言 本标准按 GB/T 1.1 －2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由中国航空综合技术研究所归口。 本标准起草单位：中国特种飞行器研究所、湖北省标准化与质量研究院、湖北光谷标准创新科技有限公司、中国航空综合技术研究所、方鼎科技有限公司。 本标准主要起草人：江 婷、张家旭、王明振、陶 威、李继雄、魏 飞、蒋 荣、刘丽丽、万 蓉、 章新发、高家鸣、林志昆、姜 盼、王 超。 HB 8651－2022 1 旋翼飞行器水面漂浮特性模型试验方法 1 范围 本标准规定了旋翼飞行器水面漂浮试验的试验目的、试验原理、试验项目、试验大纲、试验程序、试验数据记录与处理、试验报告编写等。 本标准适用于各类旋翼飞行器水面漂浮特性模型的试验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差 CB/T 3675－2016 水面船模耐波性试验规程 CB/Z 244 滑行艇船模阻力测试方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 旋翼飞行器 rotorcraft 由旋翼产生升力和操纵力的飞行器。 3.2 漂浮特性 floatation characteristic 与水面漂浮相关的水动特性包括稳性、运动响应特性及漂浮时间等。 4 符号 下列符号适用于本文件。 K ——波数； mm ——模型质量，单位为千克( kg)； Mre ——恢复力矩，单位为千克米( kg·m)； ncapsize ——倾覆次数，单位为次； ntest ——试验次数，单位为次； Pcapsize ——倾覆概率； t ——时间，单位为秒( s)； T ——平均周期，单位为秒( g)； vw ——风速，单位为米每秒( m/s)； fAZ——重心处垂向加速度，单位为重力加速度( g)； hAZ——机首垂向加速度，单位为重力加速度( g)； HB 8651－2022 2 tAZ——机尾垂向加速度，单位为重力加速度( g)； λ ——波长，单位为米( m)； μ ——衰减系数； ξA ——波幅，单位为米( m)； ξw/3 ——有义波高，单位为米( m)； τ ——模型缩尺比； φ ——实时横摇角度，单位为度( ˚)； φAm ——横滚峰值平均值，单位为度( ˚)； Δφ ——横滚角变化值，单位为度( ˚)； ω ——波浪圆频率，单位为弧度每秒( rad/s)。 5 一般要求 5.1 试验目的 旋翼飞行器水面漂浮试验的目的如下： a) 获取试验模型漂浮状态下恢复力矩随横滚角的稳性变化曲线， 为机上人员安全应急撤离的直升 机大倾角稳定能力复核提供依据； b) 通过测量和监测旋翼飞行器的漂浮运动响应、漂浮时间及稳定/倾覆状态，为旋翼飞行器应急 撤离能力评估和撤离程序编制提供输入。 5.2 试验原理 漂浮特性模型试验是按照弗洛徳数相似模拟实机水面漂浮运动全过程， 并对试验过程中模型的横滚 角、恢复力矩、俯仰角、横滚角速度和垂向加速度等参数进行测量。 5.3 试验项目 该试验主要包括静稳性试验和动稳性试验两个部分。其中，静稳性试验用于测量试验模型在水面静 浮时，不同横滚角及其对应的恢复力矩，从而对旋翼飞行器的静稳性进行评价；而动稳性试验则是在不 同水面及侧风环境下，对模型运动姿态、横滚角度幅值、角速度幅值和垂向加速度等参数进行测量和监 测，从而开展模型水面漂浮过程的抗倾覆能力和漂浮时间评估。 5.4 试验任务书 试验委托方提供试验任务书，内容一般包括： a) 试验目的； b) 试验项目； c) 试验模型； d) 试验工况； e) 试验要求； f) 试验数据及精度； g) 试验完成形式。 5.5 试验大纲 试验大纲一般包括： a) 试验任务来源； b) 试验目的； HB 8651－2022 3c) 试验项目； d) 试验模型； e) 试验工况； f) 试验设施及条件； g) 试验方法； h) 测试方案； i) 试验数据处理原则及方法； j) 试验完成形式； k) 试验计划； l) 应急情况处置及安全质量。 5.6 试验模型 试验模型主要包括旋翼飞行器机体、起落架(考虑放下时)和应急浮筒(但不限于)，其要求： a) 试验模型几何尺寸、 质量、重心、惯量及油箱区域体积与实机相应参数满足弗洛徳数相似准则， 并能保证模型质量、重心、惯量满足试验工况配平要求。 b) 试验按弗洛德数相似准则组织实施，模型缩尺比的选取应综合考虑水池宽度、内部空间和实验 室风浪模拟能力等要求。 c) 试验模型加工应满足如下要求： 1) 试验模型部件具有足够的刚度、强度和水密性； 2) 试验模型外形检验按照 CB/Z 244 对模型外形的要求执行； 3) 对于模型内部结构复杂、试验任务有特殊要求的机体内部燃油箱、具有气密性特殊要求的 隔框按弗洛徳数相似准则进行相似模拟； 4) 在试验任务书有特别要求和研究需要的情况下， 试验模型对具有失效状态的实机部件和可 能破坏的部件(如浮囊隔舱失效、存在固有渗漏源的部件、机身破损舱段)进行等效模拟并开展整机模型试验； 5) 试验模型要求的破坏部件以外的触水部分， 包括试验时可能被水浸湿的部分必须确保水密 性； 6) 试验模型表面光滑无裂纹、外形光顺，无明显扭曲及凹凸，并按照要求在模型相应位置标 识出水位识别标识。 d) 试验模型组装和调平要求： 1) 若涉及试验模型组装，在完成试验模型部件加工后，应按照设计图纸对模型进行组装。 2) 完成组装后，将试验模型在平台上调至水平状态，测量模型上各测量点的坐标(参照实机 坐标进行确定)。 3) 各测量点坐标与其理论值的公差应符合 GB/T 1804 中未注线性公差的要求。 若未达到上述 要求，则应进行制造偏离分析。 e) 试验模型状态调试要求： 1) 根据试验大纲要求安装试验测试系统，并对试验模型质量、重心及惯量进行调试； 2) 试验模型质量公差不大于 1 %mm(模型质量大于 50 kg时，质量公差不大于 0 .5kg)，模型重 心纵向误差不大于 1 ‰L、横向公差不大于 1 %B、垂向公差不大于 1 %H，模型转动惯量公 差不大于 10 %； 3) 调试完成后记录各状态对应的测试系统和配重位置。 HB 8651－2022 4 5.7 试验环境 试验环境包括试验环境温度、 试验水温、 试验波浪和试验风速等。 试验波浪的模拟要求按 CB/T 3675 －2016中 4 .1 的要求。试验前需按风、浪要求对造波机和风阵系统进行标定： a) 浪高仪定点测量时离开造波机的距离大于最大波长的 2 倍，离开池壁的距离不小于 1 .5m； b) 测量不规则波波浪谱在试验水池中的有效覆盖范围； c) 验证试验设备所模拟的风速、波浪参数满足试验精度要求，静水无风状态，风速应小于 1 m/s； d) 应记录试验温度和试验水温。 5.8 试验设备 试验所需的设备主要包括试验模型状态控制架、造波机、风阵系统、试验模型保护装置、测试系统 等。设备功能如下： a) 试验模型状态控制架具有以下作用： 1) 固定试验模型； 2) 静稳性试验时控制试验模型横滚； 3) 动稳性试验时控制试验模型运动状态。 b) 造波机提供试验用波浪参数。 c) 风阵系统提供试验用风载参数。 d) 试验模型保护装置灵活可控、方便操作和控制试验模型初始位置及漂浮状态。 e) 测试系统一般由数据采集系统、天平、加速度传感器、惯性测量单元、浪高测试系统、风速风 向仪、照相机和摄像机等组成。 主要试验设备应满足表 1 要求。 表 1 主要试验设备要求 序号 设备名称 相关参数 量程 采样频