R-093-2003
亚音速和跨音速风洞的校准

Calibration of Subsonic and Transonic Wind Tunnels

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标准号

R-093-2003

发布

2003年

发布单位

AIAA - American Institute of Aeronautics and Astronautics

 

 

适用范围

“执行摘要 本文件的目的是 (1) 提供亚音速和跨音速风洞校准的概述，以及 (2) 为风洞校准领域的风洞社区内的通用性提供基础。各种标准航空工业多年来制定的@其中许多都与地面测试有关。这些标准使共享信息和硬件@变得更加容易，并使社区能够提高其整体效率。本文档@但是@并非旨在制定风洞校准标准。根据进行的测试类型@风洞的运行范围@和设施的物理约束@，校准风洞的细节因设施而异，这使得校准具有严格的定义相反，本文档提供了一组推荐的做法，读者可以使用它们来开发完整的隧道校准程序。本文件重点介绍应纳入任何隧道校准的一般校准实践和原则。它根据作者@的当前知识提供了有关校准硬件和仪器的建议，以及读者可以用来为其隧道开发详细校准方案的参考文献列表。其中包括详细的示例，以深入了解现有风洞设施的当前校准活动。此外，本文件还揭示了最近才应用于隧道校准的统计质量控制等主题。本指南强烈建议风洞校准成为任何风洞操作周期的常规部分。应制定并执行校准测试计划表，以确保风洞正常运行。除了这个基线要求之外，计划的校准测试还具有构建描述隧道操作的广泛数据库的优势，这对于确定流场变化的原因非常有用。简而言之，风洞校准应被视为定期维护活动或诊断测试。校准活动应采取持续测试计划的形式，而不是一系列互不相连的测试。正确规划的风洞校准和有据可查的校准可为风洞运营商和最终用户带来多种好处。 ？它们确保风洞按预期运行，并且有助于识别风洞电路中的问题。 ？它们为潜在客户提供了隧道校准的记录评估，对于确定整体数据质量至关重要。 ？它们提供了解释和校正测试数据所必需的数据。 ？他们提供风洞运行条件@的档案文件，以便评估风洞的修改对运行条件的影响。 ？它们通过提供风洞参数变化的数据库来帮助建立风洞测试数据的统计过程控制。 ？它们有助于识别由风洞本身引起的数据异常，而不是由校准过程中的变化引起的。 ？它们可以通过与之前的校准进行比较来表明风洞电路或仪器的部分需要维修或重新校准。 ？它们有助于隧道之间的数据比较。由于校准被认为是风洞健康监测中的关键项目，本指南建议指派经验丰富的人员来执行校准任务。在校准测试被视为例行公事的情况下，它们通常用作风洞操作经验不足的人员的培训练习。尽管培训很重要，但由经验丰富的人员领导校准活动也很重要。为了最大限度地发挥定期风洞校准计划的价值，在校准计划过程中保持一定程度的人员连续性也很重要。应指派一个核心人员小组来开发@执行@并报告校准测试计划，并根据需要包括其他人员。组建一个团队@而不是由一个首席工程师@来负责隧道校准计划的所有方面是最理想的安排，因为集体知识可以在团队成员之间传递。这种人员交叉培训可以在不可避免地发生人员流动的情况下保证校准执行和任务知识的连续性。尽管本文件更多地面向将进行风洞校准活动的从业人员@，但它包含负责风洞操作的管理者应考虑的重要要点。其中第一点@多年来一直被忽视@是正确校准风洞的战略重要性。及时有效的产品开发需要正确校准的风洞。尽管有这个基本点，风洞管理者通常认为校准是一种选择，而不是必需的。曾有大型风洞在重大校准活动之间运行多年的例子。在当前数据准确性要求提高和风洞测试可用时间减少的环境中，必须建立、维护@并将其置于过程控制之下准确且完整的风洞校准。如果不这样做，就会使风洞测试@的大量投资面临风险，考虑到简单地维持风洞校准的替代方案，这是不可接受的。在查看定期风洞校准的商业案例时@问题不应该是“我们能负担得起吗？”而应该是“我们能负担得起不这样做吗？”无论问题以哪种方式提出@答案都需要以投资控制者在经济上可以理解的方式进行的估值。我们认为，带头建立这样的估值应该符合风洞运营商的既得利益。本建议实践中讨论的一些主要项目如下： ?详细的预测试计划和在计划阶段使用不确定性分析的重要性？选择满足特定设施的操作范围和尺寸@校准历史@以及进行的测试类型的校准硬件和仪器？引入统计过程控制作为跟踪风洞校准历史并确保设施在可接受的范围内运行的手段？校准测试的频率@全面或检查校准@以及校准的时间安排如何支持过程控制原理？是否需要一致的校准团队组成以及首席或项目工程师的确定？文档的重要性以及所需文档的类型@从工程日志到正式的测试报告。最重要的是，在隧道校准过程中，一切都必须记录下来。那么是否必须将校准结果以及对隧道的任何相关影响快速传达给设施工作人员和测试客户？附录 A 中包含了一个术语列表以帮助读者。 ”

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