[發明專利]多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201810109488.X
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108275287A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 俞志明;陳仁良
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置及方法，包括：主支架、升降平臺、升降電機、減速器、傳動轉向器、升降平臺升降機、旋翼系統升降機、旋翼系統X方向位移器、X方向平移桿、旋翼六分量天平、機體六分量天平；所述升降電機通過安裝在主支架上的減速器和傳動轉向器驅動升降平臺升降機，從而帶動升降平臺上下移動；旋翼系統X方向位移器安裝在升降平臺兩側；旋翼系統升降機安裝在X方向平移桿上并沿Z方向可移動；旋翼/機體六分量天平分別安裝在旋翼系統升降機/X方向平移桿和旋翼系統/機體之間的位置。本發明具有通用性強，操作簡便等優點，可適用不同尺寸的多旋翼傾轉飛行器的氣動干擾和地面效應試驗研究。

技術領域

本發明屬于空氣動力學試驗技術領域，具體指代一種多旋翼傾轉飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置及方法。

背景技術

當多旋翼傾轉飛行器在懸停飛行狀態和低速前飛狀態時，機翼/旋翼/機身之間的氣動干擾尤為嚴重。機翼/旋翼/機身之間的氣動干擾會對多旋翼傾轉飛行器的各升力部件產生很大的影響。在近地面飛行時，旋翼尾流受到地面干擾后形成復雜的流場，也會對多旋翼傾轉飛行器的各升力部件產生很大的影響。

懸停飛行和低速前飛階段旋翼尾流和機翼、機身、地面之間的相互作用關系復雜，目前通過理論計算還不能很好的研究機翼/旋翼/機身之間的氣動干擾和地面效應問題，必須通過試驗的方法對機翼/旋翼/機身之間的氣動干擾和地面效應問題進行研究。

此外，通過試驗方法對多旋翼傾轉飛行器的機翼/旋翼/機身之間的氣動干擾和地面效應問題進行研究，對多旋翼傾轉飛行器的氣動布局、動力布局設計等方面的工作都有重要意義。目前國內還沒有有關多旋翼傾轉飛行器氣動干擾和地面效應的試驗臺。國外大多也是根據自身研究的多旋翼傾轉飛行器的大小及研究重點來設計符合自身要求的試驗臺。

有鑒于此，實有必要提出了一種多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置及方法。

發明內容

針對于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置及方法，以解決現有技術中通過理論計算無法很好地研究機翼/旋翼/機身之間的氣動干擾和地面效應的問題。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的一種多旋翼飛行器氣動干擾及地面效應綜合試驗裝置，包括：主支架、升降平臺、升降電機、減速器、傳動轉向器、升降平臺升降機、旋翼系統升降機、旋翼系統X方向位移器、X方向平移桿、旋翼六分量天平和機體六分量天平，其中：

所述升降電機、減速器、傳動轉向器和升降平臺升降機安裝在主支架上，升降電機通過減速器和傳動轉向器驅動升降平臺升降機，升降平臺升降機驅動連接升降平臺，改變升降平臺在Y方向的位置；

旋翼系統X方向位移器安裝在升降平臺兩側，其改變X方向平移桿在X方向的位置；

旋翼系統升降機沿Z方向可移動安裝在X方向平移桿上，其固定連接飛行器旋翼系統，改變飛行器旋翼系統在Y方向及Z方向的位置；

多個旋翼六分量天平分別安裝在多個旋翼系統升降機和飛行器旋翼系統之間的位置，用于測量旋翼系統中各旋翼所受的力和力矩；兩個機體六分量天平安裝在兩個X方向平移桿和飛行器機體之間的位置，用于測量機體所受的力和力矩。

優選地，所述升降平臺與X方向平移桿之間通過可鎖死滑動機構配合，使X方向平移桿在X方向的位置發生改變并鎖死。

優選地，所述可鎖死滑動機構包含設于升降平臺上的圓形凸起及設于X方向平移桿上的凹槽。

優選地，所述試驗裝置僅安裝飛行器旋翼系統情況下，改變各旋翼之間的X、Y和Z方向的相對位置，研究旋翼/旋翼之間的氣動干擾。