[實用新型]一種測量融合體布局飛行器舵面鉸鏈力矩的測量裝置

有效

• 申請號: 201720195617.2
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN206847902U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 閆衛鋒;歐平;潘曉軍
• 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: 楊春穎

技術領域

本實用新型是涉及一種測量融合體布局飛行器舵面鉸鏈力矩的測量裝置，，屬于實驗空氣動力學測量領域。

背景技術

飛行器舵面鉸鏈力矩試驗是飛行器氣動設計階段重要的風洞試驗項目之一，其目的在于測定飛行器各操縱面的氣動力、相對于轉軸的鉸鏈力矩以及舵面的展向和弦向壓心，它是選擇舵面形狀以及舵軸位置的依據。對于融合體布局飛行器由于操縱面較為扁平導致安裝空間狹小，通常采用片式天平進行測量。片式天平設計成六分量載荷是非常困難的，通常是具有三分量載荷，即是測量相對于天平自身坐標系的法向力CN、鉸鏈力矩MH和彎矩MX，為了保證天平坐標系和舵面坐標系重合常采用的方法是把天平放在舵面中間，這樣一個舵偏角就需要設計加工一個天平，大大增加了試驗的復雜度。還有的情況是對于特殊構型的融合體布局飛行器測量舵面空間狹小到即使片式天平也難以設計安裝，只能把三分量片式天平固定在風洞試驗模型本體上，當舵面帶有舵偏角時舵面坐標系與天平坐標系不重合時，由于載荷分量的不完備性無法由天平坐標系下的三分量載荷精確變換到舵面坐標系下的三分量載荷，結果是僅能精確得到舵面的MH載荷分量，其它載荷分量以及氣動力的壓心無法精確得到。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題：克服現有技術不足，提供一種測量融合體布局飛行器舵面鉸鏈力矩的測量裝置，解決常規方法測量扁平舵面每個舵偏角需要設計一個天平，試驗周期長試驗成本高的問題，以及特殊融合體布局飛行器由于鉸鏈力矩天平安裝空間狹窄的限制常規方法僅能得到MH載荷分量而無法精確得到舵面氣動力壓心的問題

本實用新型要解決的技術方案：一種測量融合體布局飛行器舵面鉸鏈力矩的測量裝置，包括：板狀連接件(1)、彈性梁(2)、支座(3)、應變片(4)；彈性梁(2)的一端與板狀連接件(1)相連，彈性梁(2)的另一端與支座(3)相連；支座(3)安裝在飛行器機翼內部且與機翼固定連接；板狀連接件(1)、彈性梁(2)安裝在機翼內部且不與機翼接觸；應變片(4)位于彈性梁(2)的兩端，且與彈性梁(2)貼合。機翼為中空結構，彈性梁(2)為方梁，數量為1個或多個，支座(3)為矩形片時，彈性梁(2)的另一端與支座(3)的長邊和厚度形成的平面相連，且支座(3)的厚度c3是彈性梁(2)厚度c2的2倍及以上，彈性梁(2)的長度a2是支座(3)短邊長度a3的1及以上。板狀連接件(1)為矩形，彈性梁(2)的一端與板狀連接件(1)的長邊和厚度形成的平面相連，且板狀連接件(1)的厚度c1是彈性梁(2)厚度c2的2倍及以上，板狀連接件(1)長度a1是彈性梁(2)寬度b2的1倍及以上。支座(3)的長邊b3以及板狀連接件(1)的長邊b1均要不小于所有彈性梁(2)寬度b2之和的1.5倍。板狀連接件(1)能夠與待測融合體布局飛行器舵面固定連接。板狀連接件(1)能夠可拆卸的與不同角度的待測融合體布局飛行器舵面連接。待測融合體布局飛行器舵面為片狀，待測融合體布局飛行器舵面的根部能夠和板狀連接件(1)相連接。布置在彈性梁(2)兩端的應變片(4)厚度不超過0.02mm，應變片(4)平面尺寸不小于2×2mm。

本實用新型的測量裝置具有如下優點：

(1)本實用新型的測量裝置是片式結構尺寸小，能夠用于安裝空間狹窄的扁平舵面鉸鏈力矩測量試驗；

(2)本實用新型的測量裝置通過校準雙天平公式能夠得到五分量載荷CN、CA、MX、MY和MH；

(3)本實用新型的測量裝置能夠用于不同舵偏角度的扁平舵面的鉸鏈力矩測量，避免了常規方法每個舵偏角均需要與舵面一體加工鉸鏈力矩天平的麻煩；

(4)本實用新型的測量裝置能夠應用于融合體布局飛行器舵面內部空間狹窄無法安裝天平的情況，能夠準確測量舵面氣動力的壓心，解決了采用常規三分量載荷天平固定在模型本體上，當舵面坐標系與天平坐標系不一致時只能精確測量MH載荷分量的不足。

附圖說明

圖1為鉸鏈力矩天平坐標系與舵面坐標系關系圖；

圖2為鉸鏈力矩天平的兩個坐標系的關系圖；

圖3為單個鉸鏈力矩天平校準兩套天平公式的坐標系關系圖；

圖4(a)為第一視角飛行器鉸鏈力矩的測量裝置示意圖；(b)第二視角視飛行器鉸鏈力矩的測量裝置示意圖；

圖5為鉸鏈力矩天平測量舵面鉸鏈力矩的流程圖。

具體實施方式