[發明專利]一種低速風洞推力矢量天平校準裝置

有效

• 申請號: 201611241206.9
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106644365B
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 鄭芳;賈毅;尹世博
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 龐靜

1.一種低速風洞推力矢量天平校準裝置，其特征在于：包括外加載套筒(3)、連接錐套(4)、通氣外管(11)、閥門(6)、o型圈(14)、推力矢量天平密封管路(30)、連接結構(23)；所述的推力矢量天平密封管路(30)包括通氣直管(12)、波紋管(8)、通氣套管(10)、密封罩(7)、小噴嘴(13)，推力矢量天平密封管路(30)各連接部件之間保證密封；

通氣直管(12)前端通過連接結構(23)與校準臺架(24)固連，推力矢量天平(9)的引線通過連接結構(23)引出，并通過連接結構(23)對通氣直管(12)前端進行密封；通氣直管(12)周向均布通氣孔，通氣直管(12)的后端連接推力矢量天平(9)的固定端，波紋管(8)套在通氣直管(12)的外部，通氣套管(10)套在波紋管(8)的外部，波紋管(8)、通氣套管(10)上周向均布通氣孔，且該通氣孔的位置與通氣直管(12)位置一致，通過小噴嘴(13)將同一位置的通氣孔連通，波紋管(8)、通氣套管(10)的前端與通氣外管(11)固連，并通過o型圈(14)將推力矢量天平密封管路(30)密封；波紋管(8)的后端連接推力矢量天平(9)的浮動端且與通氣套管(10)的后端固連，密封罩(7)套接在波紋管(8)的后端，并對推力矢量天平密封管路(30)密封；通氣外管(11)與外加載套筒(3)之間通過連接錐套(4)固連，通氣外管(11)上安裝閥門(6)，通過控制閥門的開關保證通氣直管(12)空腔以及通氣套管(10)與通氣外管(11)之間的空腔壓力保持在預設的壓力下，進而對推力矢量天平(9)進行校準。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：還包括引出線管(16)，引出線管(16)的一端設置在推力矢量天平的固定端，另一端與連接結構(23)固連，兩端保證密封，引出線管(16)空腔內不能有壓縮空氣進入。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于：所述的引出線管(16)的外徑在保證走線的基礎上盡可能的小。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：還包括過渡段(19)，通過過渡段(19)固定和密封引出線管(16)的出線端，將推力矢量天平(9)的引線引出；并保證通氣直管(12)前端密封，過渡段(19)再與連接結構(23)固連。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：還包括退錐螺栓(2)，通氣外管(11)通過外錐與連接錐套(4)配合，退錐螺栓(2)包括螺紋段和光軸段，退錐螺栓(2)螺紋段與連接錐套(4)螺接，退錐螺栓(2)的光軸段穿過連接錐套螺紋孔，保證退錐螺栓(2)的光軸段前端面與所述的外錐端面之間留有縫隙，該縫隙要小于退錐螺栓(2)的旋進距離；拉緊螺栓(1)穿過退錐螺栓(2)的中心孔并與所述的外錐螺接。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的退錐螺栓(2)中心孔的直徑大于拉緊螺栓(1)的大徑。

7.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的退錐螺栓(2)光軸段直徑小于螺紋段直徑并且光軸段直徑不大于所述的外錐小徑；退錐螺栓(2)的螺紋段不能與所述的外錐接觸上，保證向左旋緊退錐螺栓(2)時，光軸段前端面接觸上所述的外錐端面，繼續向左旋緊退錐螺栓(2)，將連接錐套(4)松開。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述波紋管(8)包括三個剛性段和兩個柔性段；其中一個剛性段位于波紋管的前端，用于與通氣套管(10)連接，中間剛性段上設置通氣孔，后端的剛性段用于連接推力矢量天平(9)的浮動端且與通氣套管(10)的后端固連，相鄰剛性段之間通過柔性段連接，波紋管(8)與通氣套管(10)之間設置縫隙，所述的縫隙從第一個柔性段開始至第二個柔性段之后結束；第一個剛性段、第一個柔性段與通氣直管(12)之間設置縫隙；第二柔性段、第三剛性段與通氣直管(12)之間設置縫隙。

9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：小噴嘴(13)與波紋管(8)上的通氣孔之間固連，且小噴嘴(13)的外徑小于通氣套管(10)通氣孔的直徑。

10.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述的校準通過在外加載套筒(3)上布置八個加載點，模擬噴流作用到推力矢量天平上的三個力和三個力矩；在外加載套筒上以加載坐標系原點O為對稱中心的四個位置施加力，分別用于模擬升力Y、俯仰力矩Mz和滾轉力矩Mx；在外加載套筒上+Z方向且相對YOZ平面對稱分布的兩個加載點上施加力用于模擬側向力+Z和偏航力矩My；在外加載套筒的原點O且指向-Z方向設置加載點用于模擬負側向力；在外加載套筒的原點O且指向+X方向設置加載點用于模擬軸向力X；

所述的加載坐標系的原點O為推力矢量天平設計中心，Y向豎直向下為正，X向水平指向連接錐套一側為正，Z向符合右手定則。