[實用新型]一種應用于風洞自由飛試驗的體感式操作儀

有效

• 申請號: 201521005940.6
• 申請日: 2015-12-08
• 公開（公告）號: CN205139713U
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 王建峰;王瑤;李立;黃麗婧
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司哈爾濱空氣動力研究所
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G01M9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種應用于風洞自由飛試驗的體感式操作儀。

背景技術

風洞自由飛試驗是一種特殊的風洞試驗技術，該試驗主要研究飛機在風洞流場中 自由飛行狀態下的運動形態及運動軌跡，經過理論分析，識別試驗模型氣動力的相關參數 及解析式。該試驗也是研究飛機大迎角狀態下的極限運動情況下的飛行力學、空氣動力學 及其他重要飛行問題的試驗手段。

自由飛試驗難度系數很大，由于沒有支撐機構，模型的姿態變化主要通過舵面變 化產生的氣動力產生，舵面與模型姿態變化是一個多變量輸入輸出系統，根據實際測量和 理論計算的數學模型設計合適的控制率，再通過實際經驗修改控制參數，一般可以實現操 作機構的穩定控制，但是在快速反應和大迎角條件下，操作員的控制和反應顯得尤為重要。 所以說自由飛試驗是一種理論與操作相結合的試驗，現場操作與理論計算同等重要。目前 能夠實現自由飛試驗的風洞極少，除了場地限制外，技術水平也是一個屏障。現有的試驗系 統，均采用多個操作員系統工作，在進行復雜姿態變化試驗時，協同配合難度極大，由于氣 動力的高度耦合，往往是牽一發而動全身的狀況，而每個操作手只負責自己的控制量，其他 操作手若不能緊密配合，會導致試驗失敗。

發明內容

基于上述操作方式的不足之處，本實用新型的目的是為風洞自由飛試驗提供一種 應用于風洞自由飛試驗的體感式操作儀，可供一個操作手就能完成模型控制的試驗操作。 本實用新型所采用的技術如下：一種應用于風洞自由飛試驗的體感式操作儀，包括攝像機、 加速度計、六自由度運動椅、成像眼鏡和主控計算機，攝像機、加速度計、六自由度運動椅、 成像眼鏡分別和主控計算機電信號連接，風洞自由飛試驗的模型內安裝攝像機和加速度 計，操作手坐在六自由度運動椅上，并且佩戴成像眼鏡，攝像機實時將模型前方視角的視頻 圖像傳送到主控計算機，操作手能夠感受到模型所在位置的視角；六自由度運動椅能夠姿 態變化。

本實用新型使得自由飛試驗操作系統變得緊湊，控制效果明顯提高，該設備可以 模擬真實飛行場景，讓操作手感受模型的姿態變化、位置變化，進行復雜試驗操作，既能夠 更好的控制模型穩定，又節省人力成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構原理圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖舉例對本實用新型作進一步說明：

實施例1

一種應用于風洞自由飛試驗的體感式操作儀，包括攝像機1、加速度計2、六自由度 運動椅5、成像眼鏡4和主控計算機3，攝像機1、加速度計2、六自由度運動椅5、成像眼鏡4分 別和主控計算機3電信號連接，風洞自由飛試驗的模型內安裝攝像機1和加速度計2，操作手 坐在六自由度運動椅5上，并且佩戴成像眼鏡4，攝像機1實時將模型前方視角的視頻圖像傳 送到主控計算機3，主控計算機3將視頻圖像處理后傳送到成像眼鏡4，操作手即能感受到模 型所在位置的視角；六自由度運動椅能夠姿態變化，操作手能夠感受到模型的實時姿態及 速度變化。操作員有了最為直觀的身體感知，“視覺”和“平衡感”，對于熟練的操作手來說， 操作模型完全可以一人勝任。控制效果也會大大提高。