[發明專利]用于飛行器編隊飛行的風洞試驗模型并聯機構支撐裝置

有效

• 申請號: 201810114977.4
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108344553B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 林麒;吳惠松;冀洋鋒;彭苗嬌;柳汀
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/08
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 楊澤奇

本發明涉及風洞試驗技術領域，特別涉及一種用于飛行器編隊飛行的風洞試驗模型并聯機構支撐裝置。該并聯機構支撐裝置包括機架、編隊飛行用的飛行器模型、多個第一繩牽引組件、多個第二繩牽引組件、兩個導軌組件以及機器視覺相機。飛行器模型均由若干繩牽引，通過并聯機構實現六自由度運動。該并聯機構支撐裝置不僅剛度高，穩定性好，工作空間大，且可方便地實現飛行器模型的多種編隊飛行，還可有效避免牽引繩與牽引繩、牽引繩與飛行器模型、以及飛行器模型與周邊障礙物的干涉。該并聯機構支撐機構對模型周圍流場干擾小，有助于模擬編隊飛行的飛行器模型之間氣流的相互影響，提高風洞試驗結果的有效性和可信度。

技術領域

本發明涉及風洞試驗技術領域，特別涉及一種用于飛行器編隊飛行的風洞試驗模型并聯機構支撐裝置。

背景技術

風洞試驗是獲取飛行器氣動參數的重要手段。在風洞中實現飛行器模型編隊飛行對獲取飛行器編隊飛行時的氣動參數具有重要的工程意義，對飛行器設計及編隊飛行具有指導價值。在風洞試驗中不僅需要考慮環境周圍建筑物空間結構對飛行器編隊飛行的影響，還需考慮模型支撐與飛行器模型的干涉，以及若干飛行器模型間的干擾。除了支撐機構，還需要配備完善的氣動力和模型位姿的測試系統。

現有技術中已經具有用于風洞試驗的變結構繩牽引并聯機器人和實現風洞虛擬飛行的模型繩索支撐系統。變結構繩牽引并聯機器人具有對空氣流場干擾小、試驗項目多樣化、工作空間大、響應速度快、克服傳統硬式風洞支撐方式破壞空氣流場的弊病、結構簡單、易于制造和維護的優勢，但是只適用于單機飛行器模型做風洞試驗，未考慮飛行器編隊飛行時模型與牽引繩系之間、模型與周圍障礙物之間的干涉問題，且不能解決支撐若干飛機模型的繩系之間的干涉問題。而實現風洞虛擬飛行的模型繩索支撐系統雖然解決了模型、內置天平與繩之間的連接問題，但是同樣只適用于單機飛行器模型做風洞試驗，未考慮飛行器編隊飛行時模型與牽引繩系之間、模型與周圍障礙物之間的干涉問題。

另外，現有技術中的模型支撐多為桿件或柱式硬式支撐，其不僅會改變飛行器模型原有的氣動外形，且對流場干擾大，影響風洞試驗結果準確性。

發明內容

本發明提供了一種風洞試驗模型支撐、尤其是一種用于飛行器編隊飛行的風洞試驗模型并聯機構支撐裝置，是一種繩牽引并聯機構。編隊飛行的飛行器模型均由若干繩牽引，通過并聯機構進行運動控制實現六自由度運動，且可實現編隊的協同飛行運動。該并聯機構支撐裝置不僅剛度高，穩定性好，工作空間大，且可方便地實現飛行器模型的多種編隊飛行，還可有效避免牽引繩與牽引繩、牽引繩與飛行器模型、以及飛行器模型與周邊障礙物的干涉。支撐機構對流場干擾小，有助于模擬編隊飛行的飛行器模型之間氣流的相互影響，提高風洞試驗結果的有效性和可信度。

為達到上述目的，本發明提供以下技術方案：

用于飛行器編隊飛行的風洞試驗模型并聯機構支撐裝置，該并聯機構支撐裝置設有機架、編隊飛行用的飛行器模型、多個第一繩牽引組件、多個第二繩牽引組件、兩個導軌組件、以及機器視覺相機；編隊飛行的飛行器模型均由若干繩牽引，通過并聯機構進行運動控制實現六自由度運動，且可實現編隊的協同飛行運動；

每個第一繩牽引組件包括第一牽引繩、固定萬向滑輪、第一驅動電機以及第一絞車；所述第一絞車設置有第一絞盤；所述固定萬向滑輪、所述第一驅動電機以及所述第一絞車均安裝于所述機架上；所述第一牽引繩的一端固定連接于所述飛行器模型的機身上，另一端經過所述固定萬向滑輪后固定連接于所述第一絞盤上；所述第一驅動電機與所述第一絞車傳動連接以驅動所述第一絞盤轉動，用于改變所述第一牽引繩位于所述飛行器模型與所述第一絞盤之間的長度，以控制所述飛行器模型的位姿；