3）整機的總體驗證或安全性驗證，通常是縮比樣機風(fēng)洞試驗測試最多。當(dāng)然也有整機飛行測試。

最近Joby正在做傾轉(zhuǎn)系統(tǒng)振動測試的視頻，從側(cè)面也說明Joby面臨著比較嚴酷的振動水平高、疲勞壽命短等問題。

下面這篇文章是關(guān)于傾轉(zhuǎn)構(gòu)型VTOL的風(fēng)洞試驗測試的，很有借鑒之處，感興趣的可以謝謝品讀。

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傾轉(zhuǎn)旋翼機是下一代旋翼類飛行器發(fā)展的重點方向，本文綜合了旋翼機和固定翼飛機的優(yōu)點，但也帶來了更加 復(fù)雜的空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、飛行力學(xué)以及氣彈耦合問題。風(fēng)洞試驗是認識和研究傾轉(zhuǎn)旋翼機關(guān)鍵氣動、結(jié)構(gòu)和飛 行問題的重要技術(shù)手段，針對國內(nèi)外傾轉(zhuǎn)旋翼機發(fā)展過程中的大量風(fēng)洞試驗進行了綜合研究，給出了傾轉(zhuǎn)旋翼機旋翼及 其翼型、旋翼/機翼氣動干擾、旋翼/機翼氣彈穩(wěn)定性、虛擬飛行等多種類型的試驗?zāi)M準則、設(shè)備設(shè)施、典型結(jié)果及主要 結(jié)論，并結(jié)合國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼機的研發(fā)需求，提出了國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼機風(fēng)洞試驗技術(shù)的發(fā)展建議。

在傾轉(zhuǎn)旋翼機發(fā)展的不同階段，都因為研制中遇到的關(guān)鍵技術(shù)問題而開展了大量的風(fēng)洞試驗，其中包括全尺寸動力學(xué)/氣動耦合試驗、旋翼翼型設(shè)計優(yōu)化試驗、旋翼性能試驗、旋翼/機身/機翼干擾試驗、機身測力試驗等。風(fēng)洞試驗在傾轉(zhuǎn)旋翼機關(guān)鍵氣動/結(jié)構(gòu)動力學(xué)等方面問題的發(fā)現(xiàn) 、解決及驗證中發(fā)揮了不可替代的重要作用 。

本文首先對國內(nèi)外傾轉(zhuǎn)旋翼機研制過程中 的風(fēng)洞試驗?zāi)M準則、設(shè)施設(shè)備進行了介紹，并 總結(jié)了傾轉(zhuǎn)旋翼機風(fēng)洞試驗關(guān)鍵技術(shù)；其次按照 單獨傾轉(zhuǎn)旋翼、全機多部件干擾、全尺寸試驗的 分類對傾轉(zhuǎn)旋翼機風(fēng)洞試驗情況進行了分析和 總結(jié)；最后基于以上分析，提出了國內(nèi)傾轉(zhuǎn)旋翼 機風(fēng)洞試驗技術(shù)發(fā)展建議。

1、傾轉(zhuǎn)旋翼機風(fēng)洞試驗類別

在傾轉(zhuǎn)旋翼機風(fēng)洞試驗中，目前主要研究其 空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)和飛行動力學(xué)特性等， 從發(fā)展初期的技術(shù)驗證機試驗到目前的民用傾 轉(zhuǎn)旋翼機縮比模型試驗，歐美等國家開展了不同 尺度、多種類型的傾轉(zhuǎn)旋翼機風(fēng)洞試驗，主要有：縮比模型/全尺寸模型氣動性能、流場及噪聲試 驗、縮比模型的動力學(xué)試驗、真機試驗等，其中氣 動性能風(fēng)洞試驗主要有：翼型試驗、單獨傾轉(zhuǎn)旋 翼試驗、旋翼/短艙/機翼干擾試驗、單獨機身試 驗等；結(jié)構(gòu)動力學(xué)風(fēng)洞試驗主要有：單獨旋 翼、旋翼/短艙/機翼耦合動力學(xué)試驗等；飛行 動力學(xué)風(fēng)洞試驗主要有：全機虛擬飛和自由飛試 驗等。

風(fēng)洞中通常使用試驗?zāi)Ｐ瓦M行試驗，模型和 實物在尺寸、結(jié)構(gòu)、飛行條件上有所差異，為使風(fēng) 洞試驗結(jié)果能夠應(yīng)用于真正的傾轉(zhuǎn)旋翼機設(shè)計， 需要滿足模型與真機之間的相似準則條件，包括：幾何相似、運動相似、動力相似等。

通過量綱分析法，可導(dǎo)出傾轉(zhuǎn)旋翼模型試驗 需要滿足的相似準則，包括：斯托哈爾數(shù)（Strouhal number，Sr）、雷諾數(shù)（Reynolds number，Re）、 馬 赫 數(shù)（Mach number，Ma）、佛 勞 德 數(shù)（Froude  number，F(xiàn)r）、洛克數(shù)（Lock number，Lo）等。

根據(jù)不同的試驗?zāi)康?，相?yīng)的風(fēng)洞試驗滿足 的相似準則并不相同，其中研究傾轉(zhuǎn)旋翼機空氣 動力學(xué)特性首要滿足 Ma 相似，研究結(jié)構(gòu)動力學(xué) 特性首要滿足 Lo 相似，研究飛行力學(xué)特性首要滿 足 Fr 數(shù)相似準則，而在全尺寸模型風(fēng)洞試驗中以 上相似準則可做到同時滿足。

2、傾轉(zhuǎn)旋翼機主要風(fēng)洞試驗設(shè)施

2. 1、傾轉(zhuǎn)旋翼氣動特性研究

2. 1. 1、全尺寸傾轉(zhuǎn)旋翼

美國貝爾公司為研究 XV-15 傾轉(zhuǎn)旋翼機單 獨旋翼的氣動及噪聲特性，研制了全尺寸傾轉(zhuǎn)旋 翼試驗設(shè)施——旋翼式螺旋槳試驗臺（Propeller  Test Rig， PTR），在 20 世紀 70 年代利用該試驗 臺開展了大量試驗。

PTR 試驗臺動力系統(tǒng)由 2 臺 1 120 kW 的電 機驅(qū)動，旋翼額定轉(zhuǎn)速 625 r/min，旋翼最大拉力 70 kN。電機、減速器、天平等主要部件串聯(lián)布 置，安裝全尺寸傾轉(zhuǎn)旋翼后試驗臺主體呈“T”字 型。該試驗臺有 2 種不同的布置形式，一種是利 用兩根主支桿懸臂支撐，試驗臺主體部分可繞水 平橫梁轉(zhuǎn)動，模擬旋翼懸停、過渡及前飛狀態(tài)（該 種方式僅在試驗臺建成的早期使用過）；另一種 是利用三根主支桿及一根橫梁，將試驗臺主體水 平安裝在支撐平臺上，利用風(fēng)洞轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動實現(xiàn)試 驗臺懸停、過渡及前飛狀態(tài)的模擬（20 世紀 80 年 代后主要以該種方式開展風(fēng)洞試驗），PTR 試驗 臺在外場地面的安裝見圖 1。

PTR 試驗臺旋翼軸離地高度 6. 71 m（1. 76R， R 為旋翼半徑），為減小旋翼與地面之間的氣動干 擾，試驗臺支撐架經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，減小了旋翼槳尖 渦與支撐架之間的干擾，提高了旋翼氣動及噪聲 數(shù)據(jù)的測試精度 。

PTR 試驗臺在 NFAC 運行約 20 年，先后開 展過 Model 300（XV-15 前身）、XV-15 的全尺寸 傾轉(zhuǎn)旋翼試驗，JVX、V-22 縮比旋翼試驗，為傾轉(zhuǎn)旋翼槳葉氣動/結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化設(shè)計提供了重要支 撐，該試驗臺目前已停用。

進入 21 世紀，在美軍聯(lián)合重型運輸機項目的 支持下，NASA 聯(lián)合貝爾公司研制了新一代的大 尺 寸 獨 立 傾 轉(zhuǎn) 旋 翼 試 驗 臺（Tiltrotor Test Rig， TTR），該 試 驗 臺 于 2015 年 初 建 成 ，2017 年 在 NFAC 風(fēng)洞 12 m×24 m 試驗段開展了首次驗證 性試驗（圖 2）。