[發明專利]一種用于連續變側滑角風洞試驗的隨動補償機構

有效

• 申請號: 202110305666.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112798217B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 吳軍強;劉光遠;師建元;陳德華;劉大偉;李強;彭鑫;鄧吉龍;熊貴天
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M9/08;G01M9/04
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

本發明公開了一種用于連續變側滑角風洞試驗的隨動補償機構，屬于空氣動力學風洞試驗技術領域，該隨動補償機構包括左活動組件、右活動組件；所述左活動組件包括用于與風洞固定連接的第一直線導軌、與第一直線導軌相配合的第一滑塊、用于與風洞固定連接的第二直線導軌、與第二直線導軌相配合的第二滑塊、左活動板、左滑動滑塊、左撥叉軸，所述第一直線導軌、第二直線導軌相互平行設置，所述第一滑塊設置在第一直線導軌上且第一滑塊能沿第一直線導軌相對滑動，所述第二滑塊設置在第二直線導軌上。本發明能實時地隨動補償模型支撐機構作橫向直線運動，或繞風洞固定中心點作旋轉運動時，風洞局部出現的結構空缺。

技術領域

本發明涉及空氣動力學風洞試驗技術領域，具體為一種用于連續變側滑角風洞試驗的隨動補償機構。

背景技術

飛機側向力（矩）等隨側滑角的變化規律是評估基本橫航向氣動特性的關鍵，試驗中通過定迎角變側滑角的方式開展，目前可以實現該運行工況的主要方法包括姿態角耦合法、雙轉軸法和雙自由度法三大類。

其中，姿態角耦合法采用迎角機構和繞支桿軸線的滾轉角機構實現模型側滑角，在不同模型迎角時，模型升力面在試驗段空間流場的位置也隨之變化，導致洞壁干擾、支架干擾量與正裝狀態存在較大差異，影響數據準確性。同時，對于大飛機模型，側滑角變化引起的滾轉力矩較大，給滾轉角機構的安全可靠運行帶來較大挑戰；因此，姿態角耦合法目前僅應用于導彈類的小升力面構型模型試驗中。

第二種雙轉軸法通過前、后軸呈固定夾角的拐頭機構實現，變側滑角時需要關閉風洞，人工調整拐頭的前、后軸，使模型在正裝狀態下產生所需的側滑角。雙轉軸法的試驗效率偏低，得到一條橫航向曲線需要風洞起停5~6次，且數據點少，姿態角無法解耦，影響試驗數據的準確性，對橫航向非線性特征的模擬也存在失真現象。

雙自由度法采用模型迎角、側滑角分層、連續變化的雙自由度機構，它能夠實現模型姿態角的真實解耦，通過風洞一次啟動準確獲得模型橫航向氣動特性，能夠有效解決現有風洞試驗模型姿態角耦合難題，并提高試驗結果的真實性和試驗效率。目前，2.4米暫沖式跨聲速風洞（FL-26風洞）即采用這種方式開展橫航向試驗，并已初步應用于軍、民用運輸機模型試驗中。這種方式通過模型、支撐系統繞風洞固定點作旋轉運動來改變模型側滑角，運行時支撐機構會偏向中心軸線的一側，試驗段壁板局部會出現結構空缺，影響模型區流場均勻性和流場調節的跟隨性，并最終影響試驗數據的準確性。為此，本發明提供了一種隨動補償機構來解決模型支撐機構位置發生變化時，風洞局部結構空缺的實時補償問題。

發明內容

本發明的發明目的在于，提供一種用于連續變側滑角風洞試驗的隨動補償機構。本發明能實時地隨動補償模型支撐機構作橫向直線運動，或繞風洞固定中心點作旋轉運動時，風洞局部出現的結構空缺。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于連續變側滑角風洞試驗的隨動補償機構，包括左活動組件、右活動組件；

所述左活動組件包括用于與風洞固定連接的第一直線導軌、與第一直線導軌相配合的第一滑塊、用于與風洞固定連接的第二直線導軌、與第二直線導軌相配合的第二滑塊、左活動板、左滑動滑塊、左撥叉軸，所述第一直線導軌、第二直線導軌相互平行設置，所述第一滑塊設置在第一直線導軌上且第一滑塊能沿第一直線導軌相對滑動，所述第二滑塊設置在第二直線導軌上且第二滑塊能沿第二直線導軌相對滑動；

所述左活動板的上表面與風洞內型面保持一致，所述左活動板下表面的一端分別與第一滑塊、第二滑塊相連且左活動板能帶動第一滑塊、第二滑塊同步運動，所述左活動板下表面的另一端與左撥叉軸相連，所述左撥叉軸與左滑動滑塊鉸接，所述左滑動滑塊與模型支撐機構的左滑槽滑動連接且模型支撐機構通過左滑槽、左滑動滑塊、左撥叉軸之間的相互作用能帶動左活動板沿第一直線導軌、第二直線導軌移動；