本发明涉及了飞机飞行参数的确定，或者有关液体和气体流的其 它科技领域。

气流参数测量是飞机空气飞行力学和气动力学中最重要问题之 一。目前，用于测量飞行(气流)参数的是空气压力接受器(APH)，它通 常直接装在飞机机身或它的其它部件上，空气压力接受器测量接近平 面流的局部气流的实际参数。飞机上一般装有许多这样的APH来测量 气流的局部参数。根据预先进行的标定来确定真实参数。由于显著扩 大的飞行攻角和宽范围的飞行速度(从缓慢的亚音速到远超过超音速 的速度)，飞行参数测量对高机动性能的飞机是一个非常重要的工作。 由于直升机的高度机动性能(前后、左右和上下飞行)和利用飞行参数 测量系统得到的数据作这些模式的自动化飞行，这个工作对直升机尤 为重要。

已知一个空气压力接受器包括柱杆形式的外壳，沿截面周边设置 了进气孔，并通过管道与接头连接(Petounin A.N.，“测量气流参数 的技术和设备”，莫斯科机械建筑出版社，1972年，88-100页，图 1.102；Glaznev V.N.,Zavaroukhin S.G.，“采用宽数字范围的柱 形传感器对平面和轴对称涡流的试验研究”，莫斯科空气流体动力学 中央研究所学报，14卷4期，1983年)。根据连结已确定参数与测量 压力的标定关系，采用上述空气压力接受器测量连续气流区中空气压 力接受器迎风侧产生的压力，来确定气流参数。

上述类型的APH缺点如下： ●由于已知的跨音速稳定性现象，不可能在0.8到1.1马赫数范围内 测量静压到满意的精度； ●为了确定气流参数，不可能采用设在空气压力接受器分离气流层中 背风侧上的进气孔，在这些孔中，虽然不受跨音速稳定性的影响， 但压力与雷诺数、表面粗糙度和进入气流扰动程度有很大关系。 ●还有另一个缺点，实际上是以上缺点的结果，它具有明显过多的测 压管道数目，因为为了确定三个参数(总压Pt，静压Ps和下洗角 α)，该APH在自由分离层中迎风侧上至少要设三个孔；粗略的估 计说明了：如果要在α=0～360°范围内确定气流参数并保持满 意的灵敏度时，至少需要沿APH截面周边等间隔的8或9个进气孔 (节距为45°或40°)，它造成了APH尺寸增加，气动阻力提高、 APH本身重量以及测量设备结构重量的增加，因为压力传感器必须 与每个管道连接；另外，这造成了该APH的测量系统更费钱。

已知有一种设备(欧洲专利文件，公布号0049756B1,G01 F 1/46, G01 L 13/00，“测量压差的设备”；优先权号：09.10.80 DE 3038180， 专利持有人：IWK Regier und Kompensatoren有限公司；发明人： Fehbr,Dieter,Dr.,Dipl-Phys.)适于测量压降。这种设备的基 本构件是正六角棱柱形的杆，在其每个边上有一个孔(或者与气压管道 连接的许多孔)用于压力测量。当杆在气流中的方向使气流速度向量延 伸通过有开口的边、杆的轴线和对着的边时，采用通过气压管道与上 述孔连接的压力传感器检测到接近总压的压力。当杆在气流中的方向 使杆上的孔相对于速度向量散开180时，可利用这些孔来确定底压。 因此，采用这种类型的APH，可根据预设标定来测量气流强度(或总压 Pt和静压Ps)。上述专利推荐由如上述方向的两个杆组成的设备，用于 测量气体管道中的Pt和Ps。

但是，这种APH或根据它作出的设备，不能真正适合于同时测量 三个气流参数(总压Pt，静压Ps和下洗角(攻角)α)，因为它缺乏适当 的孔数，对进气压力至少要三个孔。实际上，已知要根据压力Pi与未 扰动气流攻角(下洗角)α、总压Pt和未扰动气流静压Ps之间的以下预 定关系来确定气流参数：

Pi=fi(α,Pt,Ps)    (1)

它在i个进气压力点上由空气压力接受器测量。为了相对于α,Pt, Ps求解该方程系，需要i≥3个孔，另外，这个方程系必须充分适定。 例如，当两个孔i=1和i=2位于压力平衡的分离层中，则P1≈P2将 在很大α范围中起作用，方程系变成不适定和不能求解。因此，当需 要在α=0～360°范围内测量平面平行流的参数时，如试验数据分 析所说明，APH本体必须具有i≥4个孔，并且它们要分布成可实现 从某些孔到另外一些孔的“转换”。

上述先前技术的另一个缺点是压力进气孔设在棱柱边上。这造成 了即使这种APH相对于气流(如上述的位置)稍微再定向，气流会从该 边上分离。这造成了损失对α改变的灵敏度，即上述方程系(1)变得不 可解。

空气压力接受器的最相关的先有技术为具有等边三角形截面的 杆形。在杆的端面，与这个杆同一轴线上设有一个柱形的上部结构， 它具有侧边与杆截面侧边相同的等边三角形截面，上述三角形相对于 杆截面旋转一个角度φ=60°。在杆和上部结构的侧平面上，设有通 过管道与接头连接的六个进气孔(Golovkin M.A.,Yefremov A.A.， “空气压力接受器”，专利号RF N 1809341,1991年4月8日为优 先权日)。

这种APH的缺点如下： ●设计复杂； ●确定飞行参数的精度不够，特别是在气流滑动情形时； ●过多的测压管道数目，造成APH本身和整个测量系统重量增加。

本发明的目的是简化设计，改进飞行(气流)参数测量精度，降低 APH结构重量和整个测量系统重量。

采用以下技术办法可达到所预期的技术结果：空气压力接受器作 成多边杆形式，边的方向沿着杆轴方向，在各边之间杆的平滑侧面上 设有一组孔，通过气压管道与设在气流外的出气接头连接。沿纵向的 边是连续的，并且其数目n＞3；一组孔与确定侧面的边相隔a≥0.1b 值，这里b是在任何杆截面中各边之间的距离；在任何杆截面中侧面 之间的角度为γ＜180°。由此简化了设计，也改进了在气流滑动时确 定飞行参数的精度，因为没有如APH最相关先有技术的情形中那样在 其两个部分(杆和上部结构)连接处流出并接近进气孔的分裂尾流。

采用以下设置也可达到所预期的技术结果：锐边可倒圆或用倒角 变钝，上述倒圆或倒角在离两个相邻侧面连结处的c≤0.05b距离上 与杆的平滑侧面连结。这种倒圆或倒角可能是独有的技术特性。按照 试验研究数据，上述c≤0.05b值实际上把气流分离线定位到圆角或 倒角与杆侧面的连结区，由此保证了测量与雷诺数无关。通过把边作 成在杆上突起的形式，在杆截面中测出高为h≤0.1b和宽为e≤ 0.1b，也可达到所预期的技术结果。如已进行的试验研究所说明，上 述这种突起形状把气流分离线定位到突起上，并且也使测量与雷诺数 无关。在某些情形下，突起形状的边能够在很大程度上简化设计。

通过杆侧面为柱形或锥形也可达到所预期的技术结果。由此简化 了设计，并且其制造变得少花钱。

通过在各边之间的杆侧面为凸形也可达到所预期的技术结果。这 种APH形状在一方面容许尽量减小雷诺数对压力测量的影响，另一方 面改进了测量设备的灵敏度，因为增大了所测压力对下洗角的导数， 从而大大降低了测量误差值。

通过选择杆上边数为四，五或六边也可达到所预期的技术结果， 边数与要测量飞行(气流)参数所需的攻角范围有关。特别是，如已进 行的试验所说明，当在-90°＜α＜90°范围内作测量时，采用四边杆是 足够的，因为在杆上总可以在APH迎风侧选择对α,Pt,Ps变化足够 敏感的两个压力(即P1和P2)，以及在APH背风的底侧可取一个压力 (P3)。然后，如已进行的试验所说明，上述方程系(1)可相对于α,Pt, Ps求解，由此可减少所需测压管道的数目，从而降低APH本身和整个 测量系统的重量。当要测量飞行(气流)参数所需的攻角范围为α= 0～360°时，如试验数据所说明，要采用五边或六边杆。

图1-3和4-6表示了本发明空气压力接受器的两个实施例。

图7-10表示了本发明APH的实施例，其中边是(a)倒圆(图8)， 或者(b)用倒角变钝(图9)。

图11-19表示了本发明APH的实施例，其中边作成在杆上突起的 形式。

图20-22和23-25表示了本发明APH的实施例，分别具有柱形和 锥形的杆侧面。

图26-28,29-31和32-34表示了本发明APH的实施例，其中杆 分别具有四、五和六条边。

图35表示了体现本发明杆式APH的最佳模式，杆具有平面组成的 锥形侧表面和正多边形的截面，并表示了在确定飞行(气流)参数设备 中采用推荐APH的例子。

图36表示了相对于气流滑动角β=0和β=30°，当气流下洗角 α从0变化到180°时，推荐APH实施例最佳模式和原型APH的压力 比Cp=(P-Ps)/q(其中P是最相关的先有技术的APH上部结构侧面之 一或者推荐APH杆侧面之一上检测到的压力；Ps是静压，q是动压)变 化。该图采用了以下符号：

A-在β=0时的最相关的先有技术的APH；

B-在β=0时推荐APH实施例最佳模式；

C-在β=30°时的最相关先有技术的APH；

D-在β=30°时推荐APH实施例最佳模式。

图37和38表示了采用推荐APH实施例最佳模式(曲线D)和最相 关先有技术的APH(曲线C)，在确定下洗角α和速度V中的综合误差Δ α和ΔV之例，它是根据在值β=30°慢气流速度V=15m/s下的试验 数据确定的。

图39和40表示了采用推荐APH实施例最佳模式(曲线B)和原型 APH(曲线A)，在确定下洗角α和速度V中的测量误差Δα和ΔV，压 力测量误差为0.5mm水柱，它是根据在值β=30°慢气流速度 V=15m/s下的试验数据确定的。

空气压力接受器包括多边杆1，它的边2方向沿着杆1纵向，在 各边2之间有一组孔3，通过气压管道4与接头5连接。沿纵向的边2 是连续的，其数目为n＞3；一组孔3在边2之间设置在杆1的平滑 侧面6上，与边2相隔a≥0.1b值，这里b是在任何杆截面中各边 之间的距离；在任何杆截面中侧面之间的角度为γ＜180°。推荐APH 中的锐边2可倒圆或用倒角变钝，上述倒圆或倒角在离两个邻接侧面 连结处c≤0.05b距离上与杆1的平滑侧面6连结。边2可作成在杆 1上突起的形式，在杆截面中测出高为h≤0.1b和宽为e≤0.1b。 杆的侧面6可以是柱形、锥形或凸形。杆上边2数目可根据要完成的 规定工作而变化，为四、五或六条；杆截面不需要完全圆形。

推荐空气压力接受器的操作如下。通过气压管道4传递和由测量 装置测量由进气孔3检测到的压力，测量装置是通过气压管道8与接 头5连接的压力传感器7(图35)。根据所测量的压力值，利用以表格 或函数形式预先储存在装置9中的标定关系，计算机装置9计算气流 参数值：α,Pt,Ps。在预设标定和计算气流参数时，利用三组进气 孔中检测到的压力：两个孔在迎风侧和一个孔在背风侧，即图36中表 示为“a”和“b”的区域。比较所检测到的压力值用算术方式选择 孔组，并考虑到迎风进气孔相应于最大压力值。

根据推荐APH的设置，其中沿纵向的边是连续的，以及在各边之 间设有进气孔的杆侧面是平滑的，在存在气流滑动时推荐APH没有如 APH原型情形中那样在其两个部分(杆和上部结构)连接处流出的分裂 尾流。因此减小了当存在气流滑动时在确定下洗角α和速度V中的误 差Δα和ΔV(图37,38)。

由于推荐APH中的边数n＞3，因而推荐APH迎风侧面上的压力 比对下洗角的导数值αC/δα比最相关先有技术的APH(n=3)的大 (图36)。在各边之间的侧面为凸形时，导数值αC/δα仍有较大的 值。因此，在确定推荐空气压力接受器的下洗角中的测量误差Δα量 级约比最相关先有技术的APH小两倍，在确定速度值的测量误差ΔV 量级与最相关先有技术的APH相一致(图39,40)。

由于推荐APH是一个杆，而最相关先有技术的APH实质上是一个 复合装置，包括一个杆和一个上部结构，因此在很大程度上简化了空 气压力接受器的设计。在推荐APH上采用作成突起形式的边，以及当 推荐APH的杆侧面为柱形或锥形时，也可简化设计。由此设计不仅变 得更简单，而且其制造变得少花钱。

例如，对所需-90°＜α＜90°范围选择推荐APH具有四条边，或者 对α=0～360°范围选择推荐APH具有五条边时，与最相关先有技 术的APH比较，可减少所需的测量管道数目，在推荐APH的四边杆情 形中为2个管道，在推荐APH的五边杆情形中为1个管道。由此，由 于所需压力传感器数目的减少，可明显降低APH本身和整个测量系统 的重量。

因此，采用推荐空气压力接受器可以使得：简化设计，改进气流(飞 行)参数测量的精度，并且也降低APH本身和整个测量系统的重量。所 有这些特性均在很大程度上增强了推荐APH的竞争力。