[發(fā)明專利]一種用于全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)的四索支撐系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210210037.1
• 申請(qǐng)日: 2022-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN114563156A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙振軍;趙戰(zhàn)衛(wèi);武涵;譚興宇;臧雨晴;孟漢林;師琨琨;李強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北方工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M9/04
• 分類號(hào): G01M9/04;G01M9/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 于國強(qiáng)

一種用于全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)的四索支撐系統(tǒng)，通過飛行器模型的前搖桿與主索固連使模型能繞其轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐環(huán)與主索之間存在間隙，使飛行器模型在進(jìn)行顫振風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)不受索張力作用；通過絲桿滑臺(tái)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)飛行器模型的俯仰與滾轉(zhuǎn)姿態(tài)，降低了模型設(shè)計(jì)難度、提高了模型姿態(tài)調(diào)節(jié)能力，且氣動(dòng)干擾小，保證了全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)的有效性。本發(fā)明對(duì)模型的氣動(dòng)干擾小，且模型不受索張力載荷作用，既可以實(shí)現(xiàn)俯仰姿態(tài)調(diào)整，也可以實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)姿態(tài)調(diào)整，有利于準(zhǔn)確獲取模型的顫振特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗(yàn)支撐結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)的四索支撐系統(tǒng)。

背景技術(shù)

全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)是飛行器整機(jī)顫振設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的主要手段。在部件之間耦合程度較低的情況下，利用部件或半模顫振試驗(yàn)來校驗(yàn)飛行器的顫振特性一般是能夠滿足工程需求的。隨著飛行器構(gòu)型的發(fā)展和結(jié)構(gòu)優(yōu)化要求的提高，部件之間的相互影響越來越復(fù)雜，需要通過全模顫振試驗(yàn)研究飛行器的整機(jī)顫振特性

開展全模顫振試驗(yàn)，需要為模型設(shè)計(jì)專門的支撐系統(tǒng)，一方面需要有較低的支撐頻率，模擬飛行器自由飛行狀態(tài)，減少支撐對(duì)全機(jī)顫振特性的影響，另一方面，在來流動(dòng)壓變化情況下，實(shí)時(shí)調(diào)整模型姿態(tài)確保模型受到的氣動(dòng)靜載荷最小，并保證在吹風(fēng)試驗(yàn)中模型的姿態(tài)穩(wěn)定。

現(xiàn)有技術(shù)中美國雙索懸掛系統(tǒng)在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)只布置鋼繩和模型，對(duì)模型的氣動(dòng)干擾小，有利于準(zhǔn)確獲取模型的顫振特性，但是由于該系統(tǒng)模型前后均布置一根索，在開展全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)繩索系統(tǒng)無法對(duì)模型滾轉(zhuǎn)姿態(tài)進(jìn)行控制，且索張力直接作用在模型上。俄羅斯懸浮支撐系統(tǒng)通過主索懸掛模型、使得模型不受索張力載荷作用，通過布置在模型上方的鋼繩實(shí)現(xiàn)滾轉(zhuǎn)姿態(tài)控制，而該系統(tǒng)需要在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)部布置控制裝置、立柱、彈簧預(yù)緊裝置等，對(duì)模型的氣動(dòng)干擾相對(duì)較大，對(duì)模型的適應(yīng)性受到立柱、控制裝置限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)的四索支撐系統(tǒng)，從而解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的前述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種用于全模顫振風(fēng)洞試驗(yàn)的四索支撐系統(tǒng)，包括張力調(diào)節(jié)滑輪組、連接結(jié)構(gòu)、前索、主索、動(dòng)滑輪組、伺服電機(jī)、絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)和后索；

所述張力調(diào)節(jié)滑輪組，包括對(duì)稱安裝的一對(duì)以上的定滑輪、動(dòng)滑輪和預(yù)緊螺母，所述預(yù)緊螺母與兩個(gè)對(duì)稱的定滑輪不在同一直線上，且安裝于對(duì)稱的所述定滑輪的中間位置，所述動(dòng)滑輪安裝于所述預(yù)緊螺母上；所述前索呈閉環(huán)安裝于所述張力調(diào)節(jié)滑輪組上；

所述絲杠滑臺(tái)機(jī)構(gòu)包括兩根支撐桿、兩根滾珠絲杠和兩個(gè)滑塊，所述支撐桿分別安裝于所述飛行器模型后方兩側(cè)位置，每一根所述支撐桿上均安裝有一個(gè)所述滾珠絲杠，每一個(gè)所述滾珠絲杠上均安裝有一個(gè)所述滑塊；所述伺服電機(jī)包括兩個(gè)，分別與所述滾珠絲杠相連；所述后索穿過所述動(dòng)滑輪組，兩端分別連接于兩個(gè)所述滑塊上；

所述主索包括兩根，分別安裝于飛行器模型兩側(cè)，所述前索與所述主索通過所述連接結(jié)構(gòu)相連接，所述主索與所述后索通過所述動(dòng)滑輪組相連。

優(yōu)選的，所述前索連接于所述連接結(jié)構(gòu)的中間位置，所述主索的一端分別連接于所述連接結(jié)構(gòu)的兩側(cè)位置，另一端連接于所述動(dòng)滑輪組的兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述飛行器模型頭部位置安裝有前搖桿，尾部對(duì)稱位置安裝有兩個(gè)支撐環(huán)，兩根所述主索分別固接與所述前搖桿的兩側(cè)，并分別滑動(dòng)穿過所述支撐環(huán)。

優(yōu)選的，所述滑塊可圍繞所述支撐桿旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，還包括彈簧和測力計(jì)，所述后索的一端與相應(yīng)的滑塊之間通過所述彈簧相連，另一端與相應(yīng)的滑塊之間通過測力計(jì)相連。

優(yōu)選的，所述動(dòng)滑輪組懸于所述主索與所述后索之間。

優(yōu)選的，所述連接結(jié)構(gòu)懸于所述前索與所述主索之間。