[發明專利]一種雙體超大展弦比飛機風洞測力試驗支撐裝置

有效

• 申請號: 201510361865.5
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104931228B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 吳文華;段焰輝;余雷;岳姝
• 申請（專利權）人: 空氣動力學國家重點實驗室
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠

技術領域

本發明涉及空氣動力學領域，尤其是涉及一種雙體超大展弦比飛機風洞測力試驗支撐裝置。

背景技術

臨近空間太陽能飛行器是一種新概念的臨近空間飛行器，目前其動力來源一般為太陽能，因此稱為臨近空間太陽能飛行器。這種飛行器的飛行高度在20km～30km之間，充分利用高空平流層大氣太陽輻射強、風速低等特點，可以飛得更高、更久。它成本低、靈活性強、可對某一地區進行盤旋飛行、或者根據需要進行全球飛行，有助于解決傳統空中平臺飛行高度和續航時間受限等問題。這類飛行器可長時間留空進行軍事偵察，可對敵方雷達、無線電通信、導航、遙測遙控等光電設備發出的信號進行搜索、截獲和分析，為我方部隊提供電子報警、實施電子干擾和其他軍事行動提供依據，有效增強空間偵察和預警能力。臨近空間太陽能無人機高度較高，干擾仰角大，所以干擾、壓制敵方電子設備能力強，可代替衛星作為低成本的通信中繼平臺，還能實現信息獲取與利用的多元化，對加強國防建設意義重大。臨近空間太陽能無人機的這些特殊戰略價值正受到各國越來越多的重視，世界主要軍事強國紛紛投入大量的人力、物力進行研究開發，爭取盡早占據這一戰略制高點，以期在未來的戰爭中獲取優勢主導地位。

臨近空間太陽能無人機的主要設計指標包括飛行時間、飛行高度和有效載荷三個方面。臨近空間太陽能無人機的續航時間要求達到數天，未來可能要達到幾個月；飛行高度要達到20-30公里。臨近空間太陽能無人機的技戰術性能和飛行環境決定了該類飛行器的最突出的氣動特點：高升阻比，高升力系數，低自重，小翼載。這就要求在飛行器研制過程中解決高升力、高升阻比翼型和機翼設計、氣動布局綜合優化、氣動彈性耦合分析等關鍵問題。傳統飛機的布局形式難以解決上述關鍵問題，必須采用新概念布局。雙體超大展弦比布局的飛機是一種滿足上述需求的方案。

風洞試驗是飛機設計的必經過程，對于新概念雙體超大展弦比布局的飛機也是如此。但是對于這種布局，傳統的支撐方式無法實現有效支撐，其問題具體為：

1）因為風洞試驗模型是縮比后的模型，進行縮比后，飛機對稱面是一段很小很薄的機翼，無法在模型內部安裝天平。

2）即使按照外部天平，其尺寸相比模型也較大，將會破壞試驗模型的布局形式，影響試驗的精準度；

3）即使對試驗模型的布局形式影響很小，由于模型的尺寸很小，難以保證天平與模型連接處的結構強度與剛度。

因此必須針對這種飛機布局提供一種新的有效的支撐裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙體超大展弦比飛機風洞測力試驗支撐裝置，通過該裝置解決飛機模型在風洞試驗中無法固定測試天平對其測試的問題，保證測試精度。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種雙體超大展弦比飛機風洞測力試驗支撐裝置，包括機翼包罩、天平包罩和桿式天平；

所述天平包罩是具有兩端的柱形結構，天平包罩的一端與機翼包罩連接、且天平包罩與機翼包罩一體設置；天平包罩與機翼包罩內均為中空結構，且天平包罩與機翼包罩內的中空結構垂直導通；天平包罩的另一端設置有連接處用于與支桿連接；

所述桿式天平設置在天平包罩內，桿式天平的測量連接端伸入到機翼包罩內，桿式天平的固定端與支桿連接；

桿式天平的任何部位均不與天平包罩和機翼包罩接觸。

在上述技術方案中，于機翼包罩與天平包罩一體化設置后，兩者沿著天平包罩的軸心線對稱設置。

在上述技術方案中，沿著天平包罩軸心線兩側且與機翼包罩內中空結構連接處分別設置有擋板。

在上述技術方案中，機翼包罩內的中空結構其形狀與被測飛機機翼形狀相匹配。

一種雙體超大展弦比飛機風洞測力試驗支撐裝置的測試方法，包括以下步驟：

將飛機模型的機翼穿過機翼包罩內的中空結構，使得機翼包罩處于整個飛機模型的中心處；

將桿式天平穿入天平包罩內，桿式天平的測量端與飛機模型的機翼固定連接，桿式天平的固定端與支桿連接在一起；

將天平包罩通過端部的連接處與支桿連接在一起，使得機翼包罩、天平包罩、支桿連接成一個整體；

飛機模型的機翼與桿式天平連接為一個整體；該整體與機翼包罩、天平包罩均不接觸；

將飛機模型放入風洞流場中，風從不同方向吹向模型，通過機翼包罩上的擋板與天平包罩受力，使得桿式天平只受來自機翼的力，并完成測試。