[發明專利]一種用于高超聲速風洞模型自由飛試驗的電磁鐵懸掛投放裝置

有效

• 申請號: 202011129508.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112284674B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 何超;謝飛;許曉斌;舒海峰;張德煒;吳友生;唐友霖
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/04;G01M9/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種用于高超聲速風洞模型自由飛試驗的電磁鐵懸掛投放裝置。該裝置包括從上至下順序連接的安裝支板、安裝基座、吸附電磁鐵，安裝支板的上端固定在高超聲速風洞試驗段攻角機構的上迎角機構上，吸附電磁鐵的下端吸附模型；還包括固定在安裝支板上的驅動器，固定在安裝基座上的模型固定裝置，驅動器控制模型固定裝置夾緊或放開模型。試驗準備時，關閉吸附電磁鐵的電源，模型固定裝置夾緊并固定模型；試驗前，打開吸附電磁鐵的電源，收回模型固定裝置，吸附電磁鐵吸附并固定模型；試驗過程中，吸附電磁鐵斷電釋放模型。該裝置結構緊湊、布局合理、穩定性好、可靠性高，能夠滿足高超聲速風洞模型自由飛試驗過程中快速投放模型的要求。

技術領域

本發明屬于高超聲速風洞模型自由飛試驗技術領域，具體涉及一種用于高超聲速風洞模型自由飛試驗的電磁鐵懸掛投放裝置。

背景技術

隨著現代戰斗機和導彈飛行包線的擴展，在大攻角和帶側滑情況下的機動飛行，出現的非線性流動現象會對飛行器的動穩定性產生強烈的影響。要預測飛行器的動態特性，必須建立飛行器的動力學模型并獲得動穩定導數，這是有效進行飛行器控制系統設計、飛行品質評價以及地面仿真的重要前提和基礎。

飛行器的動穩定性研究目前主要依靠飛行試驗和風洞模擬試驗。動穩定性的風洞試驗方法又可分為兩大類：一類模型有約束；另一類則是模型自由飛。在模型有約束的情況下，支撐系統產生的干擾比較明顯且難以消除，對試驗結果具有較大影響。與之相比，模型自由飛則具有試驗中無支架干擾、無機械阻尼的優勢，更能保證風洞試驗與飛行狀態的動力學相似，能較為真實地再現飛行器連續運動中的動態氣動特性。

風洞模型自由飛試驗，是以某種方式把試驗模型投放到風洞的均勻流場中，讓其自由飛行，同時用高速攝像方法實時記錄模型姿態隨時間變化的圖像序列，事后對圖像進行判讀，獲得模型姿態隨時間變化的數據，即運動軌跡，進而根據模型的質量特性參數和運動軌跡數據，反算出模型的氣動力，從而定量或定性的分析其在流場中的氣動特性參數。

風洞模型自由飛試驗的優勢在于：與常規風洞測力、測壓試驗相比，無支架干擾；與風洞測量滾轉(俯仰、偏航)阻尼和馬格努斯力等動態特性試驗相比，無支架干擾、無機械阻尼。而在高超聲速試驗中，支架干擾的影響不容忽視，而且對動態測量的影響較靜態測量更為嚴重。

風洞模型自由飛試驗的結果可以為飛行器外場自由飛試驗的設計提供參考依據，為制定總體方案，驗證氣動布局的合理性等方面工作提供重要的氣動力參數，確保外場模型自由飛試驗的安全可靠，為飛行器試飛奠定可靠的基礎。

當前，亟需發展一種用于高超聲速風洞模型自由飛試驗的電磁鐵懸掛投放裝置，實現在高超聲速風洞試驗環境下，模型可安全投放到風洞的均勻流場中進行自由飛行試驗。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于高超聲速風洞模型自由飛試驗的電磁鐵懸掛投放裝置。

本發明的用于高超聲速風洞模型自由飛試驗的電磁鐵懸掛投放裝置，其特點是：所述的電磁鐵懸掛投放裝置包括從上至下順序連接的安裝支板、安裝基座、吸附電磁鐵，安裝支板的上端固定在高超聲速風洞試驗段攻角機構的上迎角機構上，吸附電磁鐵的下端吸附模型；還包括固定在安裝支板上的驅動器，固定在安裝基座上的模型固定裝置，驅動器控制模型固定裝置夾緊或松開模型。

進一步地，所述的安裝支板的迎風面設置有尖劈。

進一步地，所述的安裝支板的背風面內側開有容納線纜的槽，槽口通過線纜封板封閉。

進一步地，所述的安裝基座為倒T形結構，豎直端插入安裝支板，并通過螺釘連接、圓柱銷定位與安裝支板固定連接；水平端通過螺釘固定連接吸附電磁鐵。

進一步地，所述的吸附電磁鐵包括從上至下順序連接的電磁鐵和模型適應接口，電磁鐵和模型適應接口的外殼通過螺栓固定連接，電磁鐵和模型適應接口中間的鐵芯通過螺釘固定連接，外殼和鐵芯形成磁極回路。