飞行试验是新型号飞机研制过程中极为重要的环节,随着我国航空工业的发展,越来越多的新型号及课题需要进行飞行试验。通过飞行试验可以探究创新的气动布局,测试新型的流动控制技术,研究飞行控制系统,以及试验新机型的空气动力特性、适航性能。大气模型自由飞试验,即利用带动力,缩比的飞机模型进行飞行测试,是一种重要的模拟飞行试验的手段,可以真实、动态的反映飞机的失速,尾旋及大迎角的飞行特性,其模型不受风洞尺寸,支撑方式的限制,又避免了真实飞机试飞的高成本,高风险性。本文中研制了微型的七孔探针压力传感器,并先后进行了大攻角细长体模型绕速度轴矢量旋转实验及自由飞试验,展示了该七孔探针系统的实用性及可靠性。七孔探针压力传感器模块以嵌入式系统为核心,读取并解算各孔压力数据,换算成角度数值。同时设计了数据记录模块,将大气数据,包含飞机姿态数据,一并记录到存储卡中,为气动现象的发展过程提供数据支撑。整套系统重量较轻,本文中利用小型电动无人机搭载该系统进行了尾旋自由飞试验,实验数据完整的记录了失速-偏离-进入尾旋-发展尾旋-改出尾旋的全过程,从实验数据中可以观察到尾旋过程中的迎角/侧滑角及惯性力的变化,同时可以观察到滚转方向振动的现象,这些现象真实的再现了尾旋过程。本文中设计的测试系统及无人机平台扩展了常规的流体力学实验手段,对后续的流体力学研究有着深远的意义。