某型无人直升机扭矩测试系统标定方法研究

张采泉

中国直升机设计研究所

扭矩测试系统不断应用于无人直升机，如何有效保证扭矩测试系统的测量精度，标定方法研究最为关键。本文通过设计方案进行标定试验，用标定得到的数据修正扭矩测试系统软件计算参数，通过迭代验证结果，确定扭矩测试系统测量误差不超过5%。

不同姿态下的发动机输出功率是评判无人直升机性能的重要指标之一。通过测量扭矩和转速换算得到发动机功率。为得到不同姿态下发动机功率，需要实时监测旋转的主旋翼轴和尾传动轴上扭矩的变化，因此分别在主旋翼轴和尾传动轴上安装扭矩测量仪器，通过无线网络在电脑上实时监测扭矩变化。

本文使用的扭矩测试系统属于应变式测扭矩，通过测量旋转轴表面的应力应变值，代入相应的力学公式计算，获得旋转轴上承受的扭矩大小。随着技术不断发展，目前应变计使用了多种物理原理支撑的应力敏感元件，如声表面波传感器、逆磁致伸缩材料传感器、压电式扭矩传感器等元件，原先单一的电阻式应变计已逐渐被淘汰。

扭矩测试系统安装过后，各项参数均未经修正，所测数据往往与实际值相差巨大。因此，为了保证扭矩测试系统的准确性，需在使用前对其进行标定，修正软件参数。

扭矩测试系统标定常用方法

轴扭矩测试系统常用标定方法有直接标定，模拟小轴法以及直接使用扭矩标定仪器。

直接标定

直接标定是现场对被测轴施加已知拉力，这种标定方法最直接和准确，比较适合本文扭矩测试系统的标定。……