基于光纤传感的结构变形实时监测技术研究
Aeronautical Science and Technology（2022）
摘要
针对变弯度机翼后缘开展变形测试研究,变弯度后缘属于变弯度机翼的一部分,可根据飞行状态来改变翼型弯度,获得最优的气动外形.相对于刚性变形翼后缘,其变形曲线更光滑,且重量更轻,可显著提高飞行器的升阻比,降低燃油消耗,增强飞行器的稳定性和机动性.如果在飞机飞行过程中能够实时测试变弯度机翼后缘的形状变化,可以对给定目标形状的变形机构进行闭环控制,为飞机结构设计和变形机构调节提供数据支撑.本文介绍了变弯度机翼的优势、国外现状、变弯度后缘相对于刚性变形翼后缘的优点、结构变形常规测试手段存在的短板,并分析了光纤光栅用于应变、变形测试的技术原理,开展了光纤变形传感器、支撑件的设计和变形传感器研制的关键技术研究.提出了光纤应变—变形算法、曲率重构算法,在理论和试验上进行了算法验证,最后将光纤变形传感技术在机翼后缘上开展了应用验证,可以很好地实现机翼后缘的变形测试.
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