[發(fā)明專利]一種水面飛行器撞浪載荷全機(jī)無動力模型水池試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711346417.3
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108195559B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何超;李金明;王明振;劉濤;孫豐;李正
• 申請（專利權(quán)）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: 杜永保

本發(fā)明屬于水陸兩棲飛機(jī)、水上飛機(jī)等水面飛行器的水動力試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水面飛行器撞浪載荷全機(jī)無動力模型水池試驗(yàn)裝置；本發(fā)明能夠保證模型的滾轉(zhuǎn)角、縱傾角及相對位置不發(fā)生變化，可以測量模型重心處三個方向的力和力矩，測量模型垂尾處的垂向受力情況，通過模型前后安裝的攝像系統(tǒng)對模型在試驗(yàn)過程中的水面狀況進(jìn)行了記錄，對后續(xù)分析模型的噴濺情況提供的支撐，同時調(diào)整簡單，易于操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水陸兩棲飛機(jī)、水上飛機(jī)等水面飛行器的水動力試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水面飛行器撞浪載荷全機(jī)無動力模型水池試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

目前隨水面飛行器使用范圍要求的提高，水面飛行器在海洋或湖泊中的抗浪性要求逐漸提高，從而對水面飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核也提出更高的要求，因此需要通過模型試驗(yàn)得到較為精確的水面飛行器撞浪載荷用于水面飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核。目前主要采用的試驗(yàn)為水面飛行器全機(jī)無動力模型撞浪載荷水池縮比模型試驗(yàn)，通過飛行器撞浪載荷全機(jī)無動力模型水池試驗(yàn)，可以準(zhǔn)確的得到模型在波浪條件下撞浪后的力和力矩以及底部壓力值，由此更準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)水面飛行器在波浪水面條件下撞浪后的載荷情況。目前尚未有一種實(shí)用的水面飛行器撞浪載荷全機(jī)無動力模型水池試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)階段對水面飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核的要求，而設(shè)計(jì)的用于水面飛行器全機(jī)無動力模型撞浪載荷水池縮比模型試驗(yàn)的一套試驗(yàn)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種水面飛行器撞浪載荷全機(jī)無動力模型水池試驗(yàn)裝置，包括六分力天平2、重心處碳纖維管4、碳纖維管端頭固定件6、拉壓傳感器9、垂尾處碳纖維管11、SHF支撐座13、中央測橋14、全機(jī)無動力模型21；全機(jī)無動力模型21上重心處和垂尾處設(shè)置兩處連接點(diǎn)，分別與六分力天平2 和拉壓傳感器9進(jìn)行連接，六分力天平2另一端通過重心處碳纖維管4和碳纖維管端頭固定件6與中央測橋14進(jìn)行連接，拉壓傳感器9另一端通過垂尾處碳纖維管11和SHF支撐座13與中央測橋14進(jìn)行連接，其特征在于，在全機(jī)無動力模型21上重心處和垂尾處設(shè)置兩處連接點(diǎn)，增加模型-天平鉸接裝置1和拉壓傳感器-尾翼鉸接裝置8分別與六分力天平2和拉壓傳感器9進(jìn)行連接，六分力天平2另一端增加天平-滑動桿轉(zhuǎn)接件3、滑車5，通過天平-滑動桿轉(zhuǎn)接件 3、重心處碳纖維管4、滑車5和碳纖維管端頭固定件6與中央測橋14進(jìn)行連接，拉壓傳感器9另一端增加拉壓傳感器-垂尾處碳纖維管連接板10、垂尾滑動裝置12，通過拉壓傳感器-垂尾處碳纖維管連接板10、垂尾處碳纖維管11、垂尾滑動裝置12和SHF支撐座13與中央測橋14進(jìn)行連接，增加機(jī)翼固定裝置7用于限制模型在試驗(yàn)過程中發(fā)生滾轉(zhuǎn)。

所述全機(jī)無動力模型21通過模型-天平鉸接裝置1和拉壓傳感器-尾翼鉸接裝置8來調(diào)整模型縱傾角度，通過重心處調(diào)整碳纖維管4在滑車5上的相對位置和中央測橋14離水面的高度來調(diào)整模型距離水面的高度。

所述全機(jī)無動力模型21的相對位置不發(fā)生改變，六分力天平2、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18用于測量全機(jī)無動力模型21在撞浪試驗(yàn)過程中重心處受到的的力和力矩；拉壓傳感器9、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18用于測量全機(jī)無動力模型21在撞浪試驗(yàn)過程中垂尾處垂直方向的受力情況，后續(xù)通過換算得到模型的整體受力情況。

所述全機(jī)無動力模型撞浪載荷水池試驗(yàn)裝置還包括錄像系統(tǒng)15、錄像機(jī)固定支架16和錄像控制系統(tǒng)17；錄像系統(tǒng)15在全機(jī)無動力模型的前方和后方，并通過錄像機(jī)固定支架16與拖車及控制系統(tǒng)20剛性相連，保證試驗(yàn)過程中錄像系統(tǒng)不發(fā)生顫動。

所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)18放置在拖車及控制系統(tǒng)20內(nèi)，中央測橋14用于滑車 5和垂尾滑動裝置12與拖車及控制系統(tǒng)20的連接，并可以進(jìn)行精確的高度調(diào)整。

所述模型-天平鉸接裝置1限制了模型在試驗(yàn)過程中的滾轉(zhuǎn)角度，在進(jìn)行安裝前可以調(diào)整好模型的滾轉(zhuǎn)角；模型-天平鉸接裝置1和拉壓傳感器-尾翼鉸接裝置8來調(diào)整模型縱傾角度；通過調(diào)整重心處碳纖維管4在滑車5上的相對位置和中央測橋14離水面的高度來調(diào)整模型距離水面的高度。