[發(fā)明專利]一種高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置

在審

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• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN113865824A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝飛;郭雷濤;盧志毅;朱濤;吳友生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

本發(fā)明公開了一種高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置，屬于高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。以高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念^部為前方，該彈翼變形裝置對稱安裝在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)腔的左右兩側(cè)，在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻孀笥覂蓚?cè)的彈翼位置處開有對應(yīng)的狹縫，在彈翼變形裝置的驅(qū)動下，彈翼從狹縫內(nèi)伸出或收回，實(shí)現(xiàn)高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃巍Ｔ搹椧碜冃窝b置將滑臺的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為彈翼旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，彈翼繞彈身內(nèi)部的彈翼轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)彈翼后掠角變化。該彈翼變形裝置結(jié)構(gòu)簡單，易操作，能夠很好地滿足試驗(yàn)需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置。

背景技術(shù)

當(dāng)前高超聲速技術(shù)飛速發(fā)展，各種復(fù)雜外形的高超聲速飛行器不斷出現(xiàn)。例如變形飛行器，變形飛行器是指飛行器在飛行過程通過有效實(shí)施變形控制，改變飛行器外形，改善飛行器飛行性能以適應(yīng)寬廣變化的飛行環(huán)境，提高飛行器機(jī)動能力，完成多種類型任務(wù)使命。但是，變形飛行器的設(shè)計(jì)和研制需要風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，針對變形飛行器的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)需求，亟需發(fā)展一種高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置。

本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置，其特點(diǎn)是，以高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷念^部為前方，所述的彈翼變形裝置對稱安裝在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)腔的左右兩側(cè)，在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ捅砻孀笥覂蓚?cè)的彈翼位置處開有對應(yīng)的狹縫，在彈翼變形裝置的驅(qū)動下，彈翼從狹縫內(nèi)伸出或收回，實(shí)現(xiàn)高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃危?/p>

所述的彈翼變形裝置包括彈翼、彈翼轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動塊、滑臺、伺服電機(jī)、彈翼轉(zhuǎn)動連桿；滑臺為桿狀，與高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹行妮S線平行；滑臺的前端固定連接驅(qū)動塊，驅(qū)動塊通過滑臺轉(zhuǎn)軸固定連接彈翼轉(zhuǎn)動連桿，彈翼轉(zhuǎn)動連桿通過連桿轉(zhuǎn)軸固定在彈翼的后部；滑臺的后端與伺服電機(jī)的輸出軸固定連接；彈翼的前部通過彈翼轉(zhuǎn)軸固定在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)壁上；

啟動伺服電機(jī)，伺服電機(jī)驅(qū)動滑臺前后移動，帶動彈翼轉(zhuǎn)動連桿轉(zhuǎn)動，同時帶動彈翼以彈翼轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行扇形運(yùn)動，使得彈翼從狹縫內(nèi)伸出或收回；將滑臺的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為彈翼旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，彈翼繞彈身內(nèi)部的彈翼轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)彈翼后掠角變化。

所述的彈翼變形裝置還包括位移傳感器，位移傳感器安裝在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)腔，位移傳感器用于測量滑臺的移動距離S；

所述的彈翼變形裝置，通過以下公式計(jì)算彈翼的后掠角增量：

其中，L、D、R、a、b和γ參數(shù)均由彈翼變形裝置的初始安裝位置決定，L為滑臺轉(zhuǎn)軸與連桿轉(zhuǎn)軸之間的距離，D為L在超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭行妮S線方向的投影長度，a為L在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭行妮S線垂直方向的投影長度，R為彈翼轉(zhuǎn)軸與連桿轉(zhuǎn)軸之間的距離，b為R在高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭行妮S線垂直方向的投影長度，γ為R與高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭行妮S線之間的夾角；滑臺轉(zhuǎn)軸的移動距離等于滑臺的移動距離S，為彈翼的最小后掠角，為彈翼的最大后掠角；彈翼在狹縫內(nèi)進(jìn)行扇形運(yùn)動的伸出過程，使得彈翼的后掠角從增加直至達(dá)到，彈翼在狹縫內(nèi)進(jìn)行扇形運(yùn)動的收回過程，使得彈翼的后掠角從減小直至達(dá)到。

進(jìn)一步地，所述的位移傳感器為激光位移傳感器。

本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置將滑臺的直線運(yùn)動轉(zhuǎn)化為彈翼旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，彈翼繞彈身內(nèi)部的彈翼轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)彈翼后掠角變化。

本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置結(jié)構(gòu)簡單，易操作，能夠很好地滿足試驗(yàn)需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置中的彈翼展開最大角度示意圖；

圖3為本發(fā)明的高超聲速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛷椧碜冃窝b置中的彈翼展開最小角度示意圖；