动力系统测试实验指导书

微小型飞行器动力系统综合测试实验

航空科学与工程学院航空创新实践基地

一、实验目的

1．掌握微小型飞行器动力系统拉力、扭矩、功率、耗油率、电流和转速等参数的测量方法，掌握螺旋桨拉力、扭矩和需用功率等参数随转速的变化关系；

2．掌握内燃机输出功率和耗油率等参数随螺旋桨参数及转速的变化关系，掌握电动机电流等参数随螺旋桨参数及转速的变化关系；

3．熟悉螺旋桨关键参数对螺旋桨性能的影响，熟悉发动机和螺旋桨的匹配关系；

4．了解微型涡轮喷气发动机推力等参数的测试。

5．制定动力系统综合测试试验大纲。

二、实验内容

1．测试同一螺旋桨的拉力、扭矩、需用功率随转速的变化趋势。

2．测试内燃发动机和螺旋桨的匹配特性。

3．测试电动机电流、功率随螺旋桨参数和转速的变化趋势。

注：2、3项试验选做一项。

三、实验仪器、设备

1．微小型飞行器动力系统综合测试平台

2．待测发动机、螺旋桨，燃油，及相关辅助设备

3．电动机测试仪（或电压表、电流表）

微小型飞行器动力系统综合测试平台如下图所示：

该测试系统主要由①台架主体、②油门伺服系统、③测试系统、④显示系统几部分组成。台架主体用以安装待测动力系统，采用摇床式结构。油门伺服系统用以精确控制发动机油门，由步进电机、控制器、驱动器组成。测试系统能自动采集数据、自动处理数据、自动生成试验报告，可以进行转速、推力（拉力）、扭矩、耗油率等参数的测量。显示系统由各传感器对应的二次仪表及伺服系统控制器组成，可以直观地读数，同时可以供计算机进行数据采集和处理。

微小型飞行器动力系统综合测试平台

四、实验原理

将发动机稳固安装在摇床式发动机试车台上，使用力学、光学、电学等传感器对动力系统的拉力、扭矩、转速、耗油率、电流等参数进行测量，并通过计算机进行数据采集和处理。

五、实验步骤

1．选择合适的转接件，将待测发动机稳固地安装在试车台上。

2．将待测螺旋桨稳固地安装在待测发动机上。

3．连接好拉力传感器、扭矩传感器、转速传感器、耗油率传感器（可选）、伺服舵机（可选）的连线，如果进行电动机的测试还需要连接好专用测试仪或电压表和电流表。

4．连接好测试总线与计算机之间的接头。

5．插好各传感器数据采集二次仪表的插头并通电，将各仪表的数据清零。

6．启动测试软件，并进行有关参数的设置。

7．人员撤离螺旋桨旋转平面，启动发动机，确保发动机能在高低速情况下均能稳定工作。

8．开始数据采集，将发动机的转速从低速逐渐调至高速。反复测量三遍。

9．更换新的螺旋桨，并仔细检查螺旋桨和发动机是否连接可靠，重复第8

步的测试。

六、实验报告要求

1．试验报告要求包括：试验目的、试验内容、试验仪器与设备、试验原理、试验步骤、试验时间地点及参加人员、试验结果分析等内容。要求对待测对象进行详实描述，对试验结果进行详细分析并总结规律，完成试验思考题。

2．试验报告要求书写工整，格式规范，简明扼要，图文并貌；符合学校关于试验报告的基本要求。

七、实验注意事项

1．确保各部位连接安全可靠，尤其注意发动机和螺旋桨、发动机和安装座之间的连接。

2．螺旋桨旋转时，试验人员不能进入其旋转平面，以防发生危险。

3．进行内燃机试验时应该严格按照发动机所提供的操作规程进行，注意启动时发动机的贫、富油情况，调节好油针，确保发动机在高速和低速情况都能稳定工作。

4．进行电动机试验时应该严格安装电动机所提供的操作规程进行，注意防止接错电源线的正负极，防止电路发生短路现象。

5．出现异常和紧急情况，应冷静对待，立刻报告试验指导教师。