[發明專利]一種高速風洞無人機投放試驗機構

有效

• 申請號: 201810227903.1
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108195552B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 董昊;劉是成;程克明;耿璽;劉松;夏天宇;張亞曉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 32261 蘇州潤桐嘉業知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡思棉

本發明涉及風洞試驗裝置，更具體地說，本發明涉及一種高速風洞無人機投放試驗機構，該機構是一個由上下導軌、立梁、游標滑塊和攻角環組成的三自由度機構(簡稱立梁滑塊機構)；所述的立梁可沿著上下導軌實現前后(X向)移動，游標滑塊可順著立梁實現上下(Y向)滑動，可轉動的攻角環則負責投放物攻角設置。該裝置因具有機構簡單、準確模擬、精度較高、改變狀態簡單、成本低的特點，特別是其結構很輕靈，相應的堵塞干擾很小，這對正確提取投擲物的載荷是至關重要的。

技術領域

本發明是涉及一種風洞試驗裝置，具體涉及一種高速無人機投放試驗機構。

技術背景

飛行器飛行時，投放物從飛機上發射或投放出去以后，由于飛機和投放物之間的相互干擾，會對飛機的安全飛行產生很大的影響，因此，必須對投放物從飛機上投放之后的運動軌跡進行模擬測量。

目前有兩種典型的的風洞試驗技術可用于測量投放物從飛機上分離的運動軌跡。即自由投放技術以及捕獲軌跡試驗技術。自由投放技術的優點是不受外掛模型支撐系統的干擾，投放軌跡接近真實的軌跡，但這種技術的缺點也十分的明顯，在高速風洞中實現非常復雜。

目前，常采用的是捕獲軌跡系統(簡稱CTS)及其試驗技術來預測投放物從飛機分離的運動軌跡。捕獲軌跡系統試驗技術是一種先進的測量投放物投放軌跡試驗的試驗方法，它將風洞模型試驗與流體力學計算有機的結合起來，試驗過程中就可獲得投放物投放的軌跡以及投放物的運動姿態，并能有效地計算出其在各測量點的氣動力和力矩。

現有技術(CN104931222A)公開了一種機彈分離捕獲試驗系統，其中分離體支撐驅動機構包含了滾轉控制裝置和直線運動控制裝置，其控制機構復雜，對高速風洞的試驗段阻塞較大。對于某些特定的投放試驗，該裝置的成本過高。

因此，對于要求在指定的軌跡點上對投放物的力和力矩的測量試驗，需要一個簡單縱向平面三自由度投放裝置，該裝置因具有機構簡單、準確模擬、精度較高、改變狀態簡單、成本低的特點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種較為簡單的高速風洞三自由度軌跡模擬投放裝置，該裝置要具有機構簡單、準確模擬、精度較高、改變狀態簡單、成本低的特點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是設計一種手動操作系統，通過立梁、游標滑塊的移動，實現投放物在豎直XY平面上運動，通過攻角環的轉動，實現投放物在豎直XY平面內的轉動。最終實現模擬投放物豎直XY平面三自由度的運動。具體如下：

本發明所述一種高速風洞無人機投放試驗機構，該機構是放置在高速風洞內，其特點是：包括上下導軌、立梁、游標滑塊以及攻角環結構。

所述上下導軌與所述立梁連接，所述立梁能夠相對于所述上下導軌前后運動(X方向)；

所述立梁和所述游標滑塊連接，所述游標滑塊能夠相對于所述立梁上下運動(Y方向)；

所述攻角環和所述游標滑塊連接，所述攻角環能夠在所述游標滑塊上做XY平面的旋轉運動。

所述上下導軌包括導軌主體，凹槽，多排螺紋孔。其中所述導軌主體表面有刻度，該刻度定義了所述立梁在前后方向(X方向)的具體位置，也確定所述立梁前后移動的距離(X方向)，每次風洞試驗吹風前，通過手動移動所述立梁的位置，然后用螺栓固定；所述上下導軌通過螺栓固定在高速風洞上下洞壁，因所述上下導軌的厚度很小，為25mm，對風洞試驗段阻塞很小。

所述立梁包括立梁主體和端部連接段。其中所述立梁主體表面有刻度，該刻度定義了所述游標滑塊在上下方向(Y方向)的具體位置，也確定了所述游標滑塊上下移動的距離(Y方向)，每次風洞試驗吹風前，通過手動移動所述游標滑塊的位置，然后用螺栓固定；所述端部連接段和所述上下導軌中的凹槽通過螺栓連接。