[發(fā)明專(zhuān)利]一種高速風(fēng)洞平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911059255.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110686855B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李王斌;潘金柱;徐明;才義;張杰;劉斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)空氣動(dòng)力研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01M9/04
• 分類(lèi)號(hào): G01M9/04
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 韓立巖

一種高速風(fēng)洞平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)裝置，屬于航空氣動(dòng)力風(fēng)洞特種試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明為了解決在高速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程，在模型本身有迎角時(shí)，需要較大的驅(qū)動(dòng)力去克服升力，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)難度較大的問(wèn)題。本發(fā)明包括平移支桿結(jié)構(gòu)、滑軌、渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)洞基座，滑軌的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)滑軌固定安裝在風(fēng)洞基座上，在兩個(gè)滑軌之間設(shè)置有平移支桿結(jié)構(gòu)，在平移支桿結(jié)構(gòu)的下端設(shè)有渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)，渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)通過(guò)張線與平移支桿結(jié)構(gòu)建立連接。本發(fā)明在該試驗(yàn)裝置中，加入了渦卷彈簧平衡結(jié)構(gòu)，渦卷彈簧平衡結(jié)構(gòu)有效平衡模型的法向升力，減小了電機(jī)的使用功率；同時(shí)在模型沉浮平移運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持拉力變化量，持續(xù)的抵消模型法向升力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種高速風(fēng)洞平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)裝置，屬于航空氣動(dòng)力風(fēng)洞特種試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛行器在飛行中遇到上下氣流干擾時(shí)，飛行迎角的突然變化，會(huì)導(dǎo)致作用于飛行器上的氣動(dòng)力波動(dòng)，此時(shí)飛行器由于氣動(dòng)力波動(dòng)會(huì)出現(xiàn)明顯的上下平移運(yùn)動(dòng)情況，這是一種典型的氣流迎角改變導(dǎo)致氣動(dòng)力變化的例子。為了研究高速飛行時(shí)此種飛行迎角變化帶來(lái)的動(dòng)態(tài)氣動(dòng)性能變化，也即平移振動(dòng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù)(動(dòng)導(dǎo)數(shù))變化，需建立高速風(fēng)洞平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)的測(cè)量機(jī)構(gòu)。同時(shí)由于高速風(fēng)洞試驗(yàn)條件的限制，在模型本身有迎角時(shí)，需要較大的驅(qū)動(dòng)力去克服升力，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)難度較大，目前在高速風(fēng)洞試驗(yàn)中還未能建立此種上下控制能力。

因此，需要研究出體積小巧、構(gòu)型簡(jiǎn)潔的上下控制機(jī)構(gòu)，在高速風(fēng)洞中實(shí)現(xiàn)上下平移運(yùn)動(dòng)的模擬，最終獲得飛行器高速飛行時(shí)上下平移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)氣動(dòng)力，進(jìn)而得到飛行器的高速平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)，補(bǔ)充完善飛行器的飛行控制及安全飛行參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明研發(fā)目的是為了解決在高速風(fēng)洞試驗(yàn)過(guò)程，在模型本身有迎角時(shí)，需要較大的驅(qū)動(dòng)力去克服升力，驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)難度較大的問(wèn)題，在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種高速風(fēng)洞平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)裝置，包括平移支桿結(jié)構(gòu)、滑軌、渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)洞基座，滑軌的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)滑軌固定安裝在風(fēng)洞基座上，在兩個(gè)滑軌之間設(shè)置有平移支桿結(jié)構(gòu)，在平移支桿結(jié)構(gòu)的下端設(shè)有渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)，渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)通過(guò)張線與平移支桿結(jié)構(gòu)建立連接，

所述平移支桿結(jié)構(gòu)包括支桿、支桿接頭、滑軌軌套、偏心凸輪、凸輪槽座、軌套座和電機(jī)，軌套座的橫截面為“工字型”，在軌套座的兩側(cè)安裝有滑軌軌套，滑軌軌套與滑軌配合安裝，支桿的后端通過(guò)支桿接頭安裝在軌套座的前端，支桿的前端安裝有試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，軌套座的后端安裝有凸輪槽座，所述凸輪槽座固定安裝在偏心凸輪上，偏心凸輪安裝在電機(jī)的輸出端。

優(yōu)選的：所述渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)包括平面渦卷彈簧、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、螺桿和齒輪，所述平面渦卷彈簧的內(nèi)端固定于齒輪的中心處，齒輪的中心位置安裝有滾珠軸承，滾珠軸承內(nèi)設(shè)有安裝軸，所述齒輪的與螺桿嚙合，螺桿與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端配合安裝，平面渦卷彈簧的端部系裝有張線，張線的另一端與凸輪槽座建立連接。

優(yōu)選的：所述渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)渦卷彈簧平衡機(jī)構(gòu)均通過(guò)張線與凸輪槽座建立連接。

優(yōu)選的：所述齒輪與平面渦卷彈簧同軸心設(shè)置。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提出的一種高速風(fēng)洞平移振動(dòng)動(dòng)導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)裝置，構(gòu)型簡(jiǎn)潔、體積小巧，可以在試驗(yàn)過(guò)程中有效平衡模型升力且平衡力變化較小，本發(fā)明在該試驗(yàn)裝置中，加入了渦卷彈簧平衡結(jié)構(gòu)，渦卷彈簧平衡結(jié)構(gòu)有效平衡模型的法向升力，減小了電機(jī)的使用功率；同時(shí)該彈簧結(jié)構(gòu)可在模型沉浮平移運(yùn)動(dòng)時(shí)，保持拉力變化量不超過(guò)靜態(tài)拉力的10％，持續(xù)的抵消模型法向升力；