[發明專利]一種水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬方法

在審

• 申請號: 201711343674.1
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108362475A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 黃淼;吳彬;張家旭;曹楷;云鵬;李正
• 申請（專利權）人: 中國特種飛行器研究所
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

本發明屬于水面飛行器水池氣動試驗技術,具體涉及一種水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬方法。本發明方法在試驗模型及試驗裝置安裝到位后，首先要選擇具有合適彈性系數的彈性繩索，通過調整升沉桿上端與拉力計之間彈性繩索的長度設置彈性繩索的預拉力，在使彈性繩索的預拉力與所需模擬氣動升力相等或稍大條件下，運行拖車進行氣動升力模擬試驗。本發明利用彈性繩的預拉力來模擬氣動升力，當模型的垂向位置發生跳動時彈性繩索的變形量雖然會發生變化，但是其拉力不會消失，保證試驗模型在整個試驗過程中受到持續性的、與所需模擬氣動升力數值相差較小的氣動升力，該方法實用、可行、操作簡單、模擬準確。

技術領域

本發明屬于水面飛行器水池氣動試驗技術,具體涉及一種水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬方法。

背景技術

水面飛行器相對于陸基飛機和水面艦船而言具有獨特的優勢，在國防建設和國民經濟發展中具有重要作用。水面飛行器模型水池試驗是研究水面飛行器水動力性能的一種有效的方法，得到的試驗數據能直觀的反應出水面飛行器的水阻力、滑行穩定性以及波浪運動響應，作為判斷飛機性能是否滿足總體設計指標的依據，并根據試驗結果對船體外形參數修改提供參考。

常規的水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬方法采用的是細軟鋼索和卸載重物，細軟鋼索一端與升沉桿相連，另一端與卸載重物相連，利用卸載重物的重力使細軟鋼索產生張力，并施加在模型上，從而模擬氣動升力。該方法的缺點在于，試驗模型在穩速運動時如果垂向位移發生跳動，或是波浪水面試驗時模型垂向位移連續波動，那么細軟鋼索松動的瞬間會失去張力，卸載重物的上下運動又會對細軟鋼索造成很大的沖擊力，引起氣動升力模擬不準。

發明內容

本發明的目的是：針對常規的細軟鋼索和卸載重物的氣動升力模擬方法的不足，提出一種操作簡單、準確實用的水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬方法。

本發明的技術方案是：一種水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬方法，試驗模型及試驗裝置安裝到位后，首先要選擇具有合適彈性系數的彈性繩索，通過調整升沉桿上端與拉力計之間彈性繩索的長度設置彈性繩索的預拉力，在使彈性繩索的預拉力與所需模擬氣動升力相等或稍大條件下，運行拖車進行氣動升力模擬試驗。

通過利用拉力計采集彈性繩索拉力值的大小，并與需模擬的氣動升力數值比較，不斷調整拉力計6與彈性繩索7的連接位置改變彈性繩索的拉力值，使彈性繩索的預拉力與所需模擬氣動升力相等或稍大。

所述試驗模型1安裝在拖車2的下方，試驗模型在重心處利用角位移計9 與升沉桿10鉸接，升沉桿穿過與拖車上適航儀固接的線軸承4，升沉桿上端連接彈性繩索7，彈性繩索7與設置在拖車上的拉力計6連接。

升沉桿中部安裝有天平8。

所述升沉桿中部安裝有天平8。

所述彈性繩索7與拉力計之間具有若干分別安裝在拖車頂部和拖車底部用于彈性繩索7走線的定滑輪5。

所述角位移計9是齒輪片式角度傳感器，一組齒輪片與模型固結，與該齒輪片嚙合的另一組齒輪片與升沉桿固結，試驗時通過采集兩組齒輪片的相對運動角度并轉換為電信號，以此測量試驗模型的俯仰角度。

本發明的技術效果是：本發明提出的氣動升力模擬方法，是利用彈性繩的預拉力來模擬氣動升力，從而不需要卸載重物。當模型的垂向位置發生跳動時彈性繩索的變形量雖然會發生變化，但是其拉力不會消失。此外，通過選擇具有較小彈性系數的彈性繩，還能保證由于試驗模型垂向位置的跳動引起的彈性繩的拉力變化較小，從而保證試驗模型在整個試驗過程中受到持續性的、與所需模擬氣動升力數值相差較小的氣動升力。該方法實用、可行、操作簡單、模擬準確，相對于現有技術具有較大的實際應用價值。

附圖說明

圖1是本發明水面飛行器模型水池試驗氣動升力模擬示意圖，