[發明專利]飛機全機測壓試驗支撐系統

有效

• 申請號: 201210387483.6
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102879171A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 韓江旭;宗寧;王孜孜;黎軍;鄧立東;裴志剛;馬維;鄒德印;王文倬;聶鵬飛;李俊華;王衛明;張家齊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽空氣動力研究所;中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/08
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

技術領域

本發明涉及一種航空空氣動力學試驗設備，尤其是一種用于飛機模型風洞試驗過程中，對飛機模型進行支撐的結構系統，特別是一種飛機全機測壓試驗中的支撐系統，適用于針對特定形式的飛機模型，例如飛翼形式的無人機飛機模型等，提供一種改進的支撐結構。

背景技術

風洞試驗是依據空氣動力學原理，將飛行器模型或其部件，例如機身、機翼等固定在風洞中，通過施加人工氣流流過飛行器模型或其部件，以此模擬空中各種復雜的飛行狀態，獲取試驗數據。風洞是進行空氣動力學研究與飛行器研制最基本的試驗設備，每一種新型飛行器的研制都需要在風洞中進行大量的試驗。風洞試驗的主要目的是要獲取飛機模型的各種空氣動力參數的變化規律。評價每一種飛行器的飛行性能，除了如速度、高度、飛機重量及發動機推力等要素外，最重要的標準之一是飛行器的空氣動力性能。飛機全機測壓試驗是飛機設計中十分重要的風洞試驗項目,它是氣動力特性研究和載荷設計的重要的數據來源。飛機全機測壓試驗需要將整個飛機模型支撐在風洞中，在人工氣流環境下通過壓力測試設備測量整個飛機模型各部件在特定飛行條件下的壓力分布數據，以此獲得飛機的流動特征。

飛行器要進行風洞試驗離不開風洞模型支撐系統，現有風洞模型支撐系統主要有硬式支撐系統和張線支撐系統等。進行飛機全機測壓風洞試驗時，通常采用模型支架將整個飛行器模型固定于風洞試驗段中，支架型式主要有：尾支撐、腹支撐、側壁支撐、翼尖支撐、張線支撐等。

支撐系統會對模型繞流產生干擾,使模型試驗結果與真實飛機氣動特性產生差別,這種差別稱為支撐干擾。如何減小或修正支撐干擾問題是試驗空氣動力學研究的一個重要內容，它能夠有效提高風洞試驗數據的準確度。因此，對于支撐系統，除了要求其對風洞流場干擾小和不影響模型氣動外形外，還要求其具有結構簡單、體積小、動態性能好、應用范圍廣和成本低等優點。然而在減少支撐系統的氣動干擾的同時，氣動力所造成的支撐系統的振動也難以避免，因而使得增加支撐剛度與減少支撐系統的氣動干擾之間的矛盾變得更為突出，這在硬式支撐系統中表現的尤其明顯。

在名為“低速風洞大攻角張線式支撐系統”（楊恩霞等，《應用科技》第28卷第1期，2001年1月）的現有技術中，作者認為張線支撐系統能夠較好地平衡增加支撐剛度與減少支撐系統的氣動干擾之間的矛盾。

然而，張線支撐系統在某些機型的飛機全機測壓試驗中卻存在明顯的局限，例如，對于如今非常流行的飛翼形式的無人機來說，由于飛機模型的機體小，尾部和機翼整體上都非常薄，在布置張線支撐系統的時候，往往難以找到強度適當的位置設置支撐點，例如，由于機翼邊緣非常薄，強度不高，如果設置張線支撐點，很容易在風洞試驗中將機翼破壞，并且在機翼很薄的位置也難以設置測力天平等機構。而如果將張線支撐點集中在機身等較厚的部分，則張線支撐系統將會由于支撐點過于集中而暴露該支撐系統穩定性不高的固有缺陷，容易在風洞試驗中發生搖擺，影響測試精度。

因此，有必要在上述現有技術的基礎上，針對特定形式的飛機模型，例如飛翼形式的無人機飛機模型等，提供一種改進的支撐結構，用以在飛機全機測壓試驗中對其提供穩定的支撐，同時兼具張線支撐系統氣動干擾小的優點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種飛機全機測壓試驗支撐系統，以減少或避免前面所提到的問題。

具體來說，本發明提供了一種飛機全機測壓試驗支撐系統，其可以針對特定形式的飛機模型，例如飛翼形式的無人機飛機模型等，提供一種改進的支撐結構，用以在飛機全機測壓試驗中對其提供穩定的支撐，同時兼具張線支撐系統氣動干擾小的優點。

進一步的，本發明提供了一種飛機全機測壓試驗支撐系統，其兼具張線支撐系統和硬式支撐系統的特點，能夠提供對飛機模型穩定支撐，并具有氣動干擾小的優點，同時，該支撐系統還可以精確改變飛機模型的姿態，提供各種角度和方向下飛機模型的測量狀態。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種飛機全機測壓試驗支撐系統，用于在風洞中對飛機模型進行全機測壓試驗時對其提供支撐，其中，所述飛機全機測壓試驗支撐系統包括一個設置于所述風洞下壁的轉動圓盤以及兩根將所述飛機模型的機頭分別連接于所述風洞的上壁和下壁的上張線和下張線，所述轉動圓盤上固定焊接有兩根支撐桿，所述兩根支撐桿上端通過球軸承分別與所述飛機模型的左右翼尖轉動連接。

優選地，用于操縱所述飛機模型的俯仰角度的所述上張線和下張線分別與固定于所述風洞上壁和下壁上的上張線輪以及下張線輪連接。

優選地，所述兩根支撐桿從所述飛機模型的左右翼尖向所述轉動圓盤方向收攏延伸。