CN112810836B - 一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水动力实验模拟***技术领域，具体涉及一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置。包括两组主承力推杆、可升降式自由定位紧固结构、角度调节装置、汲水***模型及测量结构装置、拖车底盘；所述拖车底盘具有沿拖车前进方向相互平行的双轨结构，所述两组主承力推杆分别穿过所述拖车底盘以及所述可升降式自由定位紧固结构，并通过所述可升降式自由定位紧固结构垂直固定于所述拖车底盘下方，以实现主承力推杆高度位置调节与定位，进而实现吃水深度调控；所述汲水***模型及测量结构装置通过所述角度调节装置固定于所述两组主承力推杆远离所述拖车底盘一端下部，以实现汲水***模型滑行姿态的定位与调控。

Description

一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置

技术领域

本发明属于水动力实验模拟***技术领域，具体涉及一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置。

背景技术

近年来，我国大飞机根据国内需求，得到快速发展，其中水陆两栖飞机的发展也取得了***成果，在水陆两栖飞机灭火性能的发展过程中，水上飞机汲水试验已成为适航取证过程中的重要环节。水动力汲水模拟***技术领域的进一步发展，决定着国家重大设备的研发与应用进程。水上汲水灭火水陆两栖飞机是前沿技术，国内外对水上飞机汲水模拟试验的研究较少。

针对目前的试验条件，存在不足之处为：(1)目前，常规汲水试验主要采用水面模型拖曳的试验方法，模型在水面滑行过程中存在俯仰和深沉运动，不能有效的采用单一变量的方法对模型的汲水特性展开规律性分析；(2)传统的汲水试验只能通过模型配重方式改变汲水斗的吃水深度而展开试验，方法复杂，每一个工况需要重新调平测量，效率较低，在测量上与安装上存在一定误差；(3)传统的汲水试验无法通过固定的俯仰姿态展开试验，用来分析模型在水面起飞和着陆过程中的汲水特性与载荷特性，不能有效的为飞机研制提供全飞行段的技术指导。

发明内容

本发明的目的是：本发明提出一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，能够实现模型汲水效率分析试验过程中不同吃水深度、姿态、速度条件下汲水效率与受力情况下的规律性试验。

本发明的技术方案：为了实现上述目的，提出一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，包括两组主承力推杆、可升降式自由定位紧固结构、角度调节装置、汲水***模型及测量结构装置、拖车底盘；

所述拖车底盘具有沿拖车前进方向相互平行的双轨结构，所述两组主承力推杆分别穿过所述拖车底盘以及所述可升降式自由定位紧固结构，并通过所述可升降式自由定位紧固结构垂直固定于所述拖车底盘下方，以实现主承力推杆高度位置调节与定位，进而实现吃水深度调控；所述汲水***模型及测量结构装置通过所述角度调节装置固定于所述两组主承力推杆远离所述拖车底盘一端下部，以实现汲水***模型滑行姿态的定位与调控。

在一个可能的实施例中，所述可升降式自由定位紧固结构包括轴向双重限位固定件、上端面转接板、平台上端固定工装结构、平台下端固定工装结构、下端面转接板；所述上端固定工装结构通过螺栓固定于所述拖车底盘上方，所述上端面转接板通过螺栓安装于所述上端固定工装结构上方；所述下端固定工装结构通过螺栓固定于所述拖车底盘下方，所述下端面转接板通过螺栓安装于所述下端固定工装结构下方；所述轴向双重限位固定件相对于所述拖车底盘上下镜面对称套装于所述主承力推杆上，并分别与所述上端面转接板、下端面转接板通过螺栓定位连接。

进一步地，所述轴向双重限位固定件包括上端收紧器、上转接定位法兰面、圆管件、下转接定位法兰面；所述上端收紧器呈卡箍状，其中心开设有承力杆配合固定孔，固定孔开口两侧具有收紧器力臂，并向外延伸有收紧器法兰凸台，所述收紧器法兰凸台上开设有螺纹孔，通过拧紧螺栓实现上端收紧器对所述主承力推杆锁紧；所述上端收紧器上还开设有定位孔，通过螺栓与所述上转接定位法兰面定位连接；所述上转接定位法兰面、圆管件、下转接定位法兰面由上向下依次一体连接；所述上转接定位法兰面和下转接定位法兰面周向侧面还开设有多个螺栓定位孔，可通过拧紧侧面螺栓对所述主承力推杆进行双重定位锁紧。

所述的可升降式自由定位紧固结构在水动汲水试验过程中，可以通过轴向双重限位固定结构快速有效的改变模型吃水深度以开展模型在不同吃水深度下的汲水试验。

在一个可能的实施例中，所述主承力推杆下端面安装有可拆卸更换式法兰面，所述角度调节装置包括角度调节上支座、角度调节下支座、下转接板；所述角度调节上支座上端通过所述可拆卸更换式法兰面与所述主承力推杆下端连接；其中所述角度调节上支座为单耳结构，其耳片上开设有转轴配合孔、上座外圈定位孔、上座内圈角度定位孔；所述角度调节下支座为双耳结构，其耳片上对称开设有与所述角度调节上支座位置对应的转轴配合孔、下座外圈定位腰形孔、下座内圈角度定位孔，所述角度调节上支座与所述角度调节下支座通过转轴铰接，并利用销轴通过各自对应外圈定位孔与内圈定位孔实现角度定位；所述下转接板通过螺栓固定于所述角度调节下支座下方。

优选的，所述角度调节上支座与所述角度调节下支座上的内圈定位孔与外圈定位孔沿转轴配合孔周向均布有多个，以实现角度定量调节，同时保证试验的重复性与精度。

在一个可能的实施例中，在所述下转接板上，对应其中一组主承力推杆与所述角度调节下支座连接处还设置有线性滑轨，所述角度调节下支座底面相应具有与所述线性滑轨滑动配合的线性滑块，可以在调角度的过程中补偿纵向位移的变化，避免在调俯仰角过程中出现卡紧不可调。

在一个可能的实施例中，所述汲水***模型及测量结构装置包括天平转接工装结构、模型汲水***结构、水上飞机汲水模型、工装定位及加强结构、天平传感器结构；所述天平传感器结构通过螺栓水平固定于所述下转接板下方；所述天平转接工装结构包括左右对称设置的两组工字型结构，分别通过螺栓固定于所述天平传感器结构下方；所述水上飞机汲水模型通过所述工装定位及加强结构固定于所述天平转接工装结构下方；所述模型汲水***结构安装于所述水上飞机汲水模型内并分别从所述水上飞机汲水模型前端、两侧、下方伸出。

进一步地，所述模型汲水***结构包括沿拖车前进方向左右对称的两组管路，其中每一组管路均包括三级汲水***管道、流量测量传感器、二级汲水***管道、四级汲水***管道、一级汲水***；

所述三级汲水***管道一端为法兰面，另一端为出口，出口端从所述水上飞机汲水模型前端伸出；所述一级汲水***整体呈“T”型，其中横向管道两端具有法兰面；所述二级汲水***管道包括两段，每一段两端均具有法兰面，其中一段用于连接所述三级汲水***管道与所述一级汲水***，另一段用于连接所述四级汲水***管道与所述一级汲水***；所述四级汲水***管道一端具有法兰面，另一端为出口，出口端从所述水上飞机汲水模型一侧伸出；

所述三级汲水***管道法兰面与其中一段所述二级汲水***管道法兰面通过螺栓连接，所述二级汲水***管道另一端法兰面与所述一级汲水***横向管道一端法兰面通过螺栓连接，所述一级汲水***横向管道另一端法兰面与所述四级汲水***管道法兰面通过螺栓连接；

所述流量测量传感器两端具有法兰面，其两端可分别与所述三级汲水***管道的法兰面、所述二级汲水***管道相连；或者分别与所述二级汲水***管道法兰面、所述四级汲水***管道法兰面相连，在试验过程中可以根据需要通过更换流量测量传感器的位置关系来测量不同管道位置的流量以减少流量测量传感器的数量，从而达到减低试验成本的作用。

进一步地，所述模型汲水***结构还包括橡胶固定缓冲环，所述橡胶固定缓冲环与所述四级汲水***管道出口端配合固定，以便于与所述水上飞机汲水模型固定连接，以避免所述四级汲水***管道因长出水管道较长出现持续振动导致弯型管道脱落影响四级汲水***管道的有效出水，使试验数据出现偏差。

在一个可能的实施例中，所述一级汲水***包括一级汲水***流线型弯管、汲水斗下端转接结构、汲水斗、汲水斗上端管道；

所述一级汲水***整体呈“T”型，所述一级汲水***流线型弯管由横向管道过渡到纵向管道，横向管道两端具有法兰面；纵向管道下端通过法兰面与汲水斗上端管道紧固连接，便于拆卸更换与安装；所述汲水斗上端管道向下延伸过渡为内腔变截面流线型管道，其管道外壁为圆柱面，内部为光滑圆形过渡弧面；汲水斗通过汲水斗下端转接结构与所述汲水斗上端管道连接。

优选的，所述汲水斗下端转接结构为金属材质。

本发明的有益效果：本发明提出了一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，为水上飞机水动力汲水试验提供了新思路，对未来水动力实验模拟试验，提供有力支撑，扩大了水动力试验的试验方式与试验可选平台，前景远大。其有益效果如下：

1、本发明涉及一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，在模型汲水效率分析试验过程中，首先利用螺栓将汲水***模型及测量结构装置、升降式自由定位紧固结构、汲水试验主承力推杆、双点铰接销定位式角度调节装置固定安装，在一定的吃水深度、初始姿态条件下，通过拖车底盘给汲水***模型及测量结构装置一定的纵向速度，水流通过变截面低阻力一级汲水***的汲水斗进入水上飞机模型汲水***结构管道内腔及流量测量传感器中展开不同吃水、姿态、速度条件下汲水效率与受力情况下的规律性试验分析。

2、本发明可升降式自由定位紧固结构在水动汲水试验过程中，可以通过轴向双重限位固定结构快速有效的改变模型吃水深度以开展模型在不同吃水深度下的汲水试验。

3、本发明双点铰接销定位式角度调节装置可以通过角度调节上支座与下支座快速调节汲水模型的俯仰角的功能，同时自身具有线性滑块与线性滑轨可以在调角度的过程中补偿纵向位移的变化，避免在调俯仰角过程中出现卡紧不可调，或者在调俯仰角时需要松开可升降式自由定位紧固结构的繁琐情况，本发明双点铰接销定位式角度调节装置充分结合自身试验需要可以快速展开俯仰角的调节，同时具有定位孔，既可以可以通过下座外圈定位腰形孔与上座外圈定位孔进行锁死固定，也可通过下座内圈角度定位孔和上座内圈角度定位孔定量调节角度螺栓锁紧展开试验。

4、本发明汲水***模型及测量结构装置具有变截面低阻力一级汲水***可以通过螺栓将汲水斗收起与放下，分别在模型水下汲水过程中放下汲水斗和收起汲水斗后开展汲水滑行过程受力情况分析试验，试验状态更换，工装安装快速高效，同时汲水***模型及测量结构装置具有很高的模块化设计优势及灵活特性，可以采用一个流量测量传感器通过模块更换方法，对模型汲水***结构的四个管道出口处的流量展开分析，换装高效，降低成本，具有较好的适应性、通用性，可满足不同试验工况需求。

附图说明

图1为本发明的***装置整体结构示意图

图2为本发明优选实施例可升降式自由定位紧固结构示意图

图3为本发明优选实施例轴向双重限位固定件示意图

图4为本发明优选实施例角度调节装置示意图

图5为本发明优选实施例汲水***模型及测量结构装置示意图

图6为本发明优选实施例模型汲水***结构示意图

图7为本发明优选实施例一级汲水***结构示意图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”，“上”，“下”，“左”，“右”，“竖直”，“水平”，“内”，“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，术语“第一”，“第二”，“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”，“相连”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明涉及一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，在模型汲水效率分析试验过程中，首先利用螺栓将汲水***模型及测量结构装置、升降式自由定位紧固结构、主承力推杆、双点铰接销定位式角度调节装置固定安装，在一定的吃水深度、初始姿态条件下，通过拖车底盘给汲水***模型及测量结构装置一定的纵向速度，水流通过一级汲水***的汲水斗进入水上飞机模型汲水***结构管道内腔及流量测量传感器中展开不同吃水、姿态、速度条件下汲水效率与受力情况规律性试验分析。其中所述的可升降式自由定位紧固结构1，可以通过轴向双重限位固定结构快速有效的改变模型吃水深度以开展模型在不同吃水深度下的汲水试验。所述的主承力推杆2采用双杆前后刚性连接，试验过程中，可以通过调节双杆的高度，以达到调节水上飞机汲水模型4-3的俯仰角的功能，主承力推杆2采用双杆前后刚性固定的连接方式，不仅具有角度调节功能，还能有效保证整体的刚性与强度，提高了试验的精准性；所述的双点铰接销定位式角度调节装置3，可以通过角度调节上支座3-2与角度调节下支座3-3快速调节水上飞机汲水模型4-3的俯仰角的功能，同时自身具有线性滑块3-6与线性滑轨3-5可以在调角度的过程中补偿纵向位移的变化，避免在调俯仰角过程中出现卡紧不可调，或者在调俯仰角时需要松开可升降式自由定位紧固结构1的繁琐情况，本发明双点铰接销定位式角度调节装置3充分结合自身试验需要可以快速展开俯仰角的调节，同时具有定位孔，既可以可以通过下座外圈定位腰形孔3-8与上座外圈定位孔3-7进行锁死固定，也可通过下座内圈角度定位孔3-10和上座内圈角度定位孔3-11定量调节角度螺栓锁紧展开试验。所述的汲水***模型及测量结构装置4具有一级汲水***4-2-6可以通过螺栓将汲水斗4-2-6-4收起与放下，分别在模型水下汲水过程中放下汲水斗4-2-6-4和收起汲水斗4-2-6-4后开展汲水滑行过程受力情况分析试验，试验状态更换，工装安装快速高效，同时汲水***模型及测量结构装置具有很高的模块化设计优势及灵活特性，可以采用一个流量测量传感器4-2-2通过模块更换方法，对模型汲水***结构4-2的四个管道出口处的流量展开分析，换装高效，降低成本，具有较好的适应性、通用性，可满足不同试验工况需求。所述的拖车底盘5为试验拖车的一部分，可以通过拖车底盘5固定拘束模型展开不同速度的汲水试验。

图1为本发明的***装置整体结构示意图。

如图1所示，其中所述的可升降式自由定位紧固结构1，可以通过轴向双重限位固定结构快速有效的改变模型吃水深度以开展模型在不同吃水深度下的汲水试验。所述的汲水试验主承力推杆2采用双杆前后刚性连接，试验过程中，可以通过调节双杆的高度，以达到调节水上飞机汲水模型4-3的俯仰角的功能，汲水试验主承力推杆2采用双杆前后刚性固定的连接方式，不仅具有角度调节功能，还能有效保证整体的刚性与强度，提高了试验的精准性；所述的双点铰接销定位式角度调节装置3，可以通过角度调节上支座3-2与角度调节下支座3-3快速调节水上飞机汲水模型4-3的俯仰角的功能，同时自身具有线性滑块3-6与线性滑轨3-5可以在调角度的过程中补偿纵向位移的变化，避免在调俯仰角过程中出现卡紧不可调，或者在调俯仰角时需要松开可升降式自由定位紧固结构1的繁琐情况，本发明双点铰接销定位式角度调节装置3充分结合自身试验需要可以快速展开俯仰角的调节，同时具有定位孔，既可以可以通过下座外圈定位腰形孔3-8与上座外圈定位孔3-7进行锁死固定，也可通过下座内圈角度定位孔3-10和上座内圈角度定位孔3-11定量调节角度螺栓锁紧展开试验。所述的汲水***模型及测量结构装置4具有变截面低阻力一级汲水***4-2-6可以通过螺栓将汲水斗4-2-6-4收起与放下，分别在模型水下汲水过程中放下汲水斗4-2-6-4和收起汲水斗4-2-6-4后开展汲水滑行过程受力情况分析试验，试验状态更换，工装安装快速高效，同时汲水***模型及测量结构装置具有很高的模块化设计优势及灵活特性，可以采用一个流量测量传感器4-2-2通过模块更换方法，对模型汲水***结构4-2的四个管道出口处的流量展开分析，换装高效，降低成本，具有较好的适应性、通用性，可满足不同试验工况需求。所述的拖车底盘5为试验拖车的一部分，可以通过拖车底盘5固定拘束模型展开不同速度的汲水试验。

图2为本发明的可升降式自由定位紧固结构示意图。

其中可升降式自由定位紧固结构包括轴向双重限位固定结构1-1、平台上端固定工装结构1-2、平台下端固定工装结构1-3、下端面转接板1-4，单根汲水试验主承力推杆2上下对称布置一套，工装共计四套。其中轴向双重限位固定结构1-1上下均有两个，通过收紧器法兰凸台1-1-9螺栓收紧固定，使采用收紧力臂1-1-3紧紧夹紧汲水试验主承力推杆2圆柱面，达到初步固定与限位作用，通过上法兰面侧端螺栓定位孔1-1-8与下法兰面侧端螺栓定位孔1-1-7共计8个锁紧定位螺纹孔与螺栓配合顶紧汲水试验主承力推杆2圆柱面，双重固定约束方式，不仅便于试验工况调节初步精准限位再进行锁死工作流程，也具有高度有效的固定功能，避免试验过程出现机械松动问题，影响试验结果。其中平台上端固定工装结构1-2与其中平台下端固定工装结构1-3相同，均通过螺栓与轴向双重限位固定结构1-1和平台下端固定工装结构1-3螺栓紧固连接，采用长螺杆夹持的方式将拖车底盘5紧紧固定约束为一体，上端固定工装结构1-2与其中平台下端固定工装结构1-3可以进行360度旋转，以适应不同位置结构的固定，具有普遍适用性。

图3为本发明的轴向双重限位固定结构示意图。

轴向双重限位固定结构1-1包括承力杆配合固定孔1-1-1、上端收紧器定位孔1-1-2、收紧器力臂1-1-3、上转接定位法兰面1-1-4、下转接定位法兰面1-1-5、下法兰面侧端螺栓定位孔1-1-6、上法兰面侧端螺栓定位孔1-1-7、收紧器法兰凸台1-1-8。其中承力杆配合固定孔1-1-1共有四个分别上下对称布置，与汲水试验主承力推杆2圆柱面间隙配合，在螺栓的作用下将收紧器法兰凸台1-1-8两侧的间隙贴合，使收紧器力臂1-1-3向内收紧利用承力杆配合固定孔1-1-1将试验主承力推杆2圆柱面紧紧锁紧定位。为了避免长时间使用导致收紧器力臂1-1-3弹性变形导致收紧力减小的问题，利用上转接定位法兰面1-1-4、下转接定位法兰面1-1-5焊接为一体的下法兰面侧端螺栓定位孔1-1-6、上法兰面侧端螺栓定位孔1-1-7通过螺栓将汲水试验主承力推杆2圆柱面紧紧顶紧，进行二次固定加强，有效提高汲水试验主承力推杆2固定的有效性，可靠性。

图4为本发明的双点铰接销定位式角度调节装置示意图。

双点铰接销定位式角度调节装置3包括主承力杆下可拆卸更换式法兰面3-1、角度调节上支座3-2、角度调节下支座3-3、下转接板3-4、线性滑轨3-5、线性滑块3-6、上座外圈定位孔3-7、下座外圈定位腰形孔3-8、转轴配合孔3-9、下座内圈角度定位孔3-10、上座内圈角度定位孔3-11。其中主承力杆下可拆卸更换式法兰面3-1通过螺栓连接汲水试验主承力推杆2与角度调节上支座3-2；角度调节上支座3-2与角度调节下支座3-3通过短轴与转轴配合孔3-9配合固定连接，具有角度重复限位固定功能与角度定量调节功能，角度重复限位固定功能为在水上飞机汲水模型4-3试验过程中，通过调节双杆的高度，以达到调节水上飞机汲水模型4-3的俯仰角的功能，此时为避免螺栓及轴连接过程中出现的安装配合间隙误差，导致在受力过程中使水上飞机汲水模型4-3角度不稳定情况，采用螺栓将上座外圈定位孔3-7与下座外圈定位腰形孔3-8紧固连接，将水上飞机汲水模型4-3汲水试验姿态角紧紧固定，提高试验的精准性。同时双点铰接销定位式角度调节装置3中线性滑块3-6与线性滑轨3-5配合固定，线性滑轨3-5与下转接板3-4螺栓紧固连接，通过线性滑块3-6与线性滑轨3-5配合可以在调角度的过程中补偿纵向位移的变化，避免在调俯仰角过程中出现卡紧不可调的问题，或者在调俯仰角时需要松开可升降式自由定位紧固结构的繁琐情况。

图5为本发明的汲水***模型及测量结构装置示意图。

汲水***模型及测量结构装置4包括天平转接工装结构4-1、模型汲水***结构4-2、汲水模型4-3、工装定位及加强结构4-4、天平传感器结构4-5。其中天平转接工装结构4-1上端面与天平传感器结构4-5螺栓连接，下端面与工装定位及加强结构4-4螺栓紧固连接，模型汲水***结构4-2置于模型内部，汲水斗4-2-6-4置于模型底部两侧起汲水作用，三级汲水***管道4-2-1与四级汲水***管道4-2-4的出口分别置于水上飞机汲水模型的尾端与前两侧。汲水***模型及测量结构装置4可以针对不同吃水、姿态角以及速度工况下的汲水效率与汲水过程的受力特性展开规律性分析，大大提高试验的效率与多样性，具有很好的全面性。

图6为本发明的模型汲水***结构示意图。

模型汲水***结构4-2包括三级汲水***管道4-2-1、流量测量传感器4-2-2、二级汲水***管道4-2-3、橡胶固定缓冲环4-2-4、四级汲水***管道4-2-5、变截面低阻力一级汲水***4-2-6。其中三级汲水***管道4-2-1一端为法兰面，另一端为出口，三级汲水***管道4-2-1法兰面既可以与二级汲水***管道4-2-3法兰面通过螺栓紧固连接，也可以与流量测量传感器4-2-2紧固连接，具有高度的连接特性与更换特性，在试验过程中可以通过更换流量测量传感器4-2-2的位置关系来测量不同管道位置的流量以减少流量测量传感器4-2-2的数量，从而达到减低试验成本的作用。流量测量传感器4-2-2一端与三级汲水***管道4-2-1法兰面螺栓连接一端与二级汲水***管道4-2-3法兰面通过螺栓连接；橡胶固定缓冲环4-2-4与四级汲水***管道4-2-5出口处配合固定，便于与船体固定连接，以避免四级汲水***管道4-2-5因长出水管道较长出现持续振动导致弯型管道脱落影响四级汲水***管道4-2-5的有效出水，使试验数据出现偏差。变截面低阻力一级汲水***4-2-6进水口为汲水斗4-2-6-4，为了提高汲水的有效性，采用方形截面。为了避免管道内部水流产生严重湍流现象，降低流量测量传感器4-2-2测量的精准性，变截面低阻力一级汲水***4-2-6上端管道采用流线型的圆弧面形设计结构，同时具有减小内部管道的流程阻力，提高汲水效率的作用。上端管道两侧一级汲水***上端法兰面4-2-6-7采用法兰面设计，可与二级汲水***管道4-2-3通过螺栓紧固连接，便于更换与安装。

图7为本发明的变截面低阻力一级汲水***示意图。

变截面低阻力一级汲水***4-2-6包括一级汲水***流线型弯管4-2-6-1、内腔变截面流线型管道4-2-6-2、汲水斗下端转接结构4-2-6-3、汲水斗4-2-6-4、汲水斗上端管道4-2-6-5、一级汲水***下端法兰面4-2-6-6、一级汲水***上端法兰面4-2-6-7。其中一级汲水***流线型弯管4-2-6-1上端与二级汲水***管道4-2-3通过螺栓紧固连接，下端通过法兰面与汲水斗上端管道4-2-6-5螺栓紧固连接，便于拆卸更换与安装。一级汲水***流线型弯管4-2-6-1为一进二出式管道设计，内腔为圆弧形内壁，具有避免管道内部水流产生严重湍流现象，降低流量测量传感器4-2-2测量的精准性，以及减小内部管道的流程阻力的作用。内腔变截面流线型管道4-2-6-2外壁为圆柱面，内部为光滑圆形过渡弧面，内部管道具有阻力小的特点，可以很光顺的将方形进水口转化为圆柱形内腔管道，外部圆柱面与汲水斗上端管道4-2-6-5内腔配合固定，避免了整体加工零件较大，形状发杂，加工技术要求高、成本高的缺点。汲水斗下端转接结构4-2-6-3为金属结构，上端与汲水斗上端管道4-2-6-5下端法兰面螺栓连接，下端与汲水斗4-2-6-4螺栓固定连接，便于汲水斗4-2-6-4的拆卸与安装，可以更好的对汲水试验过程中汲水斗收起与放下时的载荷特性展开分析。汲水斗4-2-6-4为方形进水腔体金属结构。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，包括两组主承力推杆、可升降式自由定位紧固结构、角度调节装置、汲水***模型及测量结构装置、拖车底盘；

所述拖车底盘具有沿拖车前进方向相互平行的双轨结构，所述两组主承力推杆分别穿过所述拖车底盘以及所述可升降式自由定位紧固结构，并通过所述可升降式自由定位紧固结构垂直固定于所述拖车底盘下方，以实现主承力推杆高度位置调节与定位，进而实现吃水深度调控；所述汲水***模型及测量结构装置通过所述角度调节装置固定于所述两组主承力推杆远离所述拖车底盘一端下部，以实现汲水***模型滑行姿态的定位与调控；

所述汲水***模型及测量结构装置包括天平转接工装结构、模型汲水***结构、水上飞机汲水模型、工装定位及加强结构、天平传感器结构；所述天平传感器结构通过螺栓水平固定于所述角度调节装置下方；所述天平转接工装结构包括左右对称设置的两组工字型结构，分别通过螺栓固定于所述天平传感器结构下方；所述水上飞机汲水模型通过所述工装定位及加强结构固定于所述天平转接工装结构下方；所述模型汲水***结构安装于所述水上飞机汲水模型内部并分别从所述水上飞机汲水模型前端、两侧、下方伸出；

所述模型汲水***结构包括沿拖车前进方向左右对称的两组管路，其中每一组管路均包括三级汲水***管道、流量测量传感器、二级汲水***管道、四级汲水***管道、一级汲水***；

所述三级汲水***管道一端为法兰面，另一端为出口，出口端从所述水上飞机汲水模型前端伸出；所述一级汲水***整体呈“T”型，其中横向管道两端具有法兰面；所述二级汲水***管道包括两段，每一段两端均具有法兰面，其中一段用于连接所述三级汲水***管道与所述一级汲水***，另一段用于连接所述四级汲水***管道与所述一级汲水***；所述四级汲水***管道一端具有法兰面，另一端为出口，出口端从所述水上飞机汲水模型一侧伸出；

所述三级汲水***管道法兰面与其中一段所述二级汲水***管道法兰面通过螺栓连接，所述二级汲水***管道另一端法兰面与所述一级汲水***横向管道一端法兰面通过螺栓连接，所述一级汲水***横向管道另一端法兰面与所述四级汲水***管道法兰面通过螺栓连接；

所述流量测量传感器两端具有法兰面，其两端可分别与所述三级汲水***管道的法兰面、所述二级汲水***管道相连；或者分别与所述二级汲水***管道法兰面、所述四级汲水***管道法兰面相连，在试验过程中可以根据需要通过更换流量测量传感器的位置关系来测量不同管道位置的流量以减少流量测量传感器的数量。

2.根据权利要求1所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，所述可升降式自由定位紧固结构包括轴向双重限位固定件、上端面转接板、平台上端固定工装结构、平台下端固定工装结构、下端面转接板；所述上端固定工装结构通过螺栓固定于所述拖车底盘上方，所述上端面转接板通过螺栓安装于所述上端固定工装结构上方；所述下端固定工装结构通过螺栓固定于所述拖车底盘下方，所述下端面转接板通过螺栓安装于所述下端固定工装结构下方；所述轴向双重限位固定件相对于所述拖车底盘上下镜面对称套装于所述主承力推杆上，并分别与所述上端面转接板、下端面转接板通过螺栓定位连接。

3.根据权利要求2所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，所述轴向双重限位固定件包括上端收紧器、上转接定位法兰面、圆管件、下转接定位法兰面；所述上端收紧器呈卡箍状，其中心开设有承力杆配合固定孔，固定孔开口两侧具有收紧器力臂，并向外延伸有收紧器法兰凸台，所述收紧器法兰凸台上开设有螺纹孔，通过拧紧螺栓实现上端收紧器对所述主承力推杆锁紧；所述上端收紧器上还开设有定位孔，通过螺栓与所述上转接定位法兰面定位连接；所述上转接定位法兰面、圆管件、下转接定位法兰面由上向下依次一体连接；所述上转接定位法兰面和下转接定位法兰面周向侧面还开设有多个螺栓定位孔，可通过拧紧侧面螺栓对所述主承力推杆进行双重定位锁紧。

4.根据权利要求1所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，所述主承力推杆下端面安装有可拆卸更换式法兰面，所述角度调节装置包括角度调节上支座、角度调节下支座、下转接板；所述角度调节上支座上端通过所述可拆卸更换式法兰面与所述主承力推杆下端连接；其中所述角度调节上支座为单耳结构，其耳片上开设有转轴配合孔、上座外圈定位孔、上座内圈角度定位孔；所述角度调节下支座为双耳结构，其耳片上对称开设有与所述角度调节上支座位置对应配合的转轴配合孔、下座外圈定位腰形孔、下座内圈角度定位孔；所述角度调节上支座与所述角度调节下支座通过转轴铰接，并利用销轴通过各自对应内圈定位孔与外圈定位孔实现角度定位；所述下转接板通过螺栓固定于所述角度调节下支座下方。

5.根据权利要求4所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，所述角度调节上支座与所述角度调节下支座上的内圈定位孔与外圈定位孔沿周向均布有多个，以实现角度定量调节，同时保证试验的准确重复性。

6.根据权利要求4所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，在所述下转接板上，对应其中一组主承力推杆与所述角度调节下支座连接处还设置有线性滑轨，所述角度调节下支座相应具有与所述线性滑轨滑动配合的线性滑块，可以在调角度的过程中补偿纵向位移的变化，避免在调俯仰角过程中出现卡紧不可调。

7.根据权利要求1所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，所述模型汲水***结构还包括橡胶固定缓冲环，所述橡胶固定缓冲环与所述四级汲水***管道出口端配合固定。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种滑行姿态及吃水深度可控调节的汲水试验装置，其特征在于，所述一级汲水***包括一级汲水***流线型弯管、汲水斗下端转接结构、汲水斗上端管道、汲水斗；

所述一级汲水***整体呈“T”型，所述一级汲水***流线型弯管由横向管道过渡到纵向管道；纵向管道下端通过法兰面与汲水斗上端管道紧固连接；所述汲水斗上端管道向下延伸过渡为内腔变截面流线型管道，其管道外壁为圆柱面，内部为光滑圆形过渡弧面；汲水斗通过汲水斗下端转接结构与所述汲水斗上端管道连接。

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