現(xiàn)代飛行器的空氣動力學(xué)設(shè)計已形成計算流體力學(xué)(CFD)、風(fēng)洞試驗和飛行試驗三大要素并列的格局，在其中存在著數(shù)據(jù)的相關(guān)性問題，需要通過對比或驗證，掌握其間的相互關(guān)系和修正方法，才能更加有效地用于飛機(jī)研發(fā)。

數(shù)字圖像相關(guān)法技術(shù)（DIC）作為一種新型的非接觸全場形變測量技術(shù)，正成為航空航天中測量位移姿態(tài)及應(yīng)變的可靠手段。其基本原理為在測試樣品上施加隨機(jī)散斑，然后通過對變形過程中散斑的追蹤與關(guān)聯(lián)來獲得構(gòu)件的全場應(yīng)變與形變數(shù)據(jù)。

根據(jù)圖像采集系統(tǒng)的不同，數(shù)字圖像相關(guān)法DIC技術(shù)可以測量風(fēng)洞試驗下飛機(jī)飛行過程的變攻角、姿態(tài)角，也可以記錄瞬間的動態(tài)變形及位移軌跡。這種利用圖像的形變測量技術(shù)與傳統(tǒng)傳感器相比具有決定性的優(yōu)勢，正在發(fā)展成為一種可靠的工業(yè)測量解決方案。

1、檢測目的

本文主要介紹采用新拓三維XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)法DIC，進(jìn)行兩種空氣動力學(xué)實驗，一種是風(fēng)洞實驗，測量模型的變攻角、姿態(tài)角；一種是飛行實驗，測量機(jī)翼變形，或者彈體運(yùn)行軌跡等。

2、風(fēng)洞實驗

某低速風(fēng)洞內(nèi)，通過XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，搭配高速攝像機(jī)，高速攝像機(jī)采集模型表面標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而解算出姿態(tài)角的變化。

某低速風(fēng)洞位移軌跡測量

飛機(jī)在風(fēng)洞下姿態(tài)角測量

某立式風(fēng)洞內(nèi)，XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)，基于數(shù)字圖像相關(guān)法DIC技術(shù)，測量彈體（旋轉(zhuǎn)模型）表面標(biāo)志點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而解算出姿態(tài)角、自轉(zhuǎn)加速度等參數(shù)。

XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)采集立式風(fēng)洞下模型動態(tài)數(shù)據(jù)

3、自由飛行實驗

某型號飛機(jī)飛行過程中，在飛機(jī)尾部架設(shè)多個相機(jī)，XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，測量機(jī)翼變形。由于機(jī)翼尾部會振動，在飛機(jī)背部粘貼不動點(diǎn)，實時動態(tài)校準(zhǔn)XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)相機(jī)振動。

某型號隱形飛機(jī)飛行投彈過程中，XTDIC三維全場應(yīng)變測量系統(tǒng)測量彈體的運(yùn)行軌跡、自轉(zhuǎn)加速度，并對彈倉倉門在開啟、關(guān)閉時的變形進(jìn)行測量。