[發明專利]基于風洞自由飛的氣動和運動參數一體化動態實驗系統及方法

在審

• 申請號: 201811525348.7
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109596305A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 付軍泉;史志偉;王子安;朱佳晨;陳杰;董益章
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08;G01M9/06
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

1.基于風洞自由飛的氣動和運動參數一體化動態實驗系統，其特征在于，包括風洞，設置于風洞內的自由度釋放裝置(1)、風洞實驗模型(2)、測力天平(4)、天平數據采集系統(5)、地面控制中心(6)；所述自由度釋放裝置(1)包括支撐桿(7)、設置于支撐桿(7)頂部的自由度關節(8)；所述風洞實驗模型(2)的腹部重心位置固定于自由度關節(8)；所述支撐桿(7)的底部與測力天平(4)的重心位置固定連接；所述天平數據采集系統(5)輸入端與所述測力天平(4)的輸出端連接用以接受和處理測力天平(4)的信號；所述地面控制中心(6)與所述天平數據采集系統(5)輸出端連接以將測力數據進行記錄和實時儲存；所述風洞實驗模型(2)內嵌飛行控制系統(3)，飛行控制系統(3)與地面控制中心(6)無線連接。

2.根據權利要求1所述的基于風洞自由飛的氣動和運動參數一體化動態實驗系統，其特征在于，所述自由度釋放裝置(1)能夠實現風洞實驗模型(2)的滾轉、俯仰和偏航的單自由度釋放，以及俯仰滾轉、偏航滾轉和俯仰偏航的兩自由度釋放，還能夠實現風洞實驗模型(2)的三自由度釋放。

3.根據權利要求2所述的基于風洞自由飛的氣動和運動參數一體化動態實驗系統，其特征在于，俯仰方向的釋放角度能夠達到±60°，滾轉的釋放角度能夠達到±35°，偏航能夠實現±180°釋放。

4.根據權利要求1所述的基于風洞自由飛的氣動和運動參數一體化動態實驗系統，其特征在于，所述測力天平(4)為六分量盒式天平。

5.根據權利要求1所述的基于風洞自由飛的氣動和運動參數一體化動態實驗系統，其特征在于，所述天平數據采集系統(5)包括放大器和數據濾波器。

6.基于權利要求1所述系統的實驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：地面控制中心(6)向飛行控制系統(3)發送閉環指令；

步驟2：飛行控制系統(3)控制風洞實驗模型(2)在風洞保持姿態穩定；

步驟3：地面控制中心(6)開始采集并記錄風洞實驗模型(2)的姿態信息和測力天平(4)的測力數據；

步驟4：地面控制中心(6)向飛行控制系統(3)發送指令激勵信號；

步驟5：飛行控制系統(3)控制風洞實驗模型(2)做出相應的姿態響應；

步驟6：地面控制中心(6)停止采集數據，重復步驟1-5。