CN202420817U

CN202420817U - 应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构

Info

Publication number: CN202420817U
Application number: CN2012200242030U
Authority: CN
Inventors: 汪选要
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-18
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2022-01-18

Abstract

本实用新型涉及应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构。本实用新型技术方案是飞行器模型上多点分别与多根柔索连接，多根柔索的另一端分别通过滑轮连接电铰盘，多个滑轮分别连接在固定平台上。本实用新型解决了尾撑、腹撑或背撑方式中支架对气流流场的影响所导致的风洞试验带来的失真的缺陷。本实用新型采用柔索牵引来代替传统的支架，使得对气流流场影响减小到最低，且较易实现飞行器模型姿态的变化，使飞行器模型风洞试验数据更接近真实，对原***稍加改造便可实现模型姿态的变化，对空气流场干扰降低，模型可做大一些，对其姿态的控制要容易，便于姿态角处于耦合时对动力学参数进行分析。

Description

应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构

技术领域

本实用新型涉及一种牵引机构，特别涉及应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构。

背景技术

风洞试验是研制新型飞行器必不可少的重要环节。每一种新型飞行器的研制，都必须在风洞中进行大量的吹风试验，通过风洞试验来考察飞行器的飞行性能及其气动特性，并进行动态模拟飞行试验。在风洞试验中，必须将飞行器模型置于气流之中。为实现飞行器的不同飞行姿态，通常采用特制的支架把模型支撑起来，然后通过支架的调整来改变模型相对于气流的方位。

在本实用新型发明之前，支架一般采用尾撑、腹撑或背撑3种方式，现代风洞试验模型采常用尾撑做主支撑***。但是，支架的存在又必然对风洞中气流流场产生干扰。以尾撑支撑***为例，它不仅改变了模型尾部的形状，还干扰了模型周围的流场，且其刚度较小，易与气流的低频振荡相耦合而使模型抖动，从而极大地影响试验测量精度。这些误差虽然可以采用试验的方法来修正，但事实上很难做到完全修正。且支架除了干扰模型附近的气流流场外，在改变飞行器模型的各种角度，实现各种飞行姿态时都存在不同程度的困难，以致于无法测量到所关心的气动力参数，致使试验失败。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制一种应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构

本实用新型的技术方案是：

应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构，其主要技术特征在于飞行器模型上多点分别与多根柔索连接，多根柔索的另一端分别通过滑轮连接电铰盘，多个滑轮分别连接在固定平台上。

飞行器模型呈“T”型，飞行器模型竖段的下端分别连接三根柔索，即第五柔索、第六柔索、第七柔索，该三根柔索另一端滑轮固定点在固定平台上，呈三角形分布；飞行器模型横段的左、右两端分别连接二根柔索，即第三柔索、第四柔索，该二根柔索另一端滑轮固定点在固定平台上方；飞行器模型横段的中点两侧的二点分别连接二根柔索，即第一柔索、第二柔索，该二根柔索另一端滑轮固定点在固定平台下方，该四固定点呈正方形分布。

本实用新型的优点和效果在于只对原***稍加改造便可实现模型姿态的变化，对空气流场干扰降低，模型可做大一些，对其姿态的控制要容易，便于姿态角处于耦合时对动力学参数进行分析。

本实用新型的其他具体优点和效果将在下面继续说明。

附图说明

图1——本实用新型原理轴测示意图。

图2——实现滚转运动原理示意图。

图3——实现俯仰运动原理示意图。

图4——实现偏航运动原理示意图。

图中各标号表示各部件关系如下：

固定平台1、飞行器模型2、滑轮3、第一柔索4、第二柔索5、第三柔索6、第四柔索7、第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10。

具体实施方式

本发明创造的设计思路是：

为讨论问题方便，将飞行器模型抽象成一个“T”型末端执行器。纵轴与飞行器机身纵轴重合，绕其运动为滚转运动，横轴与机身纵轴垂直，绕其运动为俯仰运动，立轴分别与纵轴、横轴垂直，绕其运动为偏航运动。采用7根并联的高弹性模量的柔索来牵引飞行器模型，柔索一端通过铰链与飞行器模型连接，另一端通过滑轮连接电绞盘，滑轮通过转动副与固定平台连接，通过电绞盘控制每根牵引柔索的长度来改变飞行器模型相对于气流的方位，实现模型六自由度的位姿变化，仿真飞行器自由飞行时的效果。

下面是具体说明。

如图1、图2、图3和图4所示：

第一柔索4、第二柔索5、第三柔索6、第四柔索7，、第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10与飞行器模型2上的各部位通过铰链(图中因为太小未画，省略)连接，滑轮3(固定点)与固定平台1通过转动副连接，本例中滑轮3与固定平台1配对且有7对；第一柔索4、第二柔索5、第三柔索6、第四柔索7，、第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10均绕过滑轮3与电绞盘连接，电绞盘在图中省略未画。固定平台1即风洞壁。滑轮数与柔索数相同。

具体的位置和连接关系是：

飞行器模型2“T”字型头部(竖段的下端)同时与第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10通过铰链连接，第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10连接的固定平台1上，均在右侧，按照高、中、低排列；飞行器模型2横段的两端，一个左上，一个右下，分别与第三柔索6、第四柔索7通过铰链连接，第三柔索6、第四柔索7连接的固定平台1均在上方偏左；飞行器模型2横向的中端两侧的连接点通过铰链与第一柔索4、第二柔索5连接，第一柔索4、第二柔索5连接的固定平台1，一个在左下方，一个在下方；所有的柔索的另一端均与电绞盘连接，由电绞盘控制变化长、短；所有固定平台1均为风洞壁的不同位置。

下面是本实用应用过程说明：

第一柔索4、第二柔索5、第三柔索6和第四柔索7与固定平台1的连接点在风洞的同一断面内，呈正方形分布，第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10与固定平台1的连接点在风洞的同一断面内，呈正三角形分布，当需要改变飞行器模型2的姿态时，通过电绞盘控制第二柔索5、第三柔索6变短或长，第一柔索4、第四柔索7变长或短，从而实现飞行器模型2滚转运动；当需要飞行器模型俯仰运动时，通过电绞盘控制第三柔索6或第四柔索7，第六柔索9或第七柔索10变短或变长，第七柔索10、第一柔索4或第三柔索6变长或变短，则实现飞行器模型2俯仰运动；通过电绞盘使得第二柔索5、第三柔索6变短(变长)，柔索9、5(7)变长(变短)实现飞行器模型2偏航运动。当需要改变飞行器模型2的位置时，通过电绞盘使得第五柔索8、第六柔索9、第七柔索10变短(变长)，第一柔索4、第二柔索5、第三柔索6、第四柔索7变长(变短)实现飞行器模型2沿纵轴的移动；通过电绞盘使得第三柔索6、第四柔索7、第五柔索8变短(变长)，第一柔索4、第二柔索5、第六柔索9、第七柔索10变长(变短)实现飞行器模型2沿立轴的移动；通过电绞盘使得第二柔索5、第七柔索10变短(变长)，第一柔索4、第六柔索9变长(变短)实现飞行器模型2沿横轴的移动。从而实现了飞行器模型2六自由度的位姿变化。

正是由于采用柔索牵引来代替传统的支架，使得对气流流场影响减小到最低，且较易实现飞行器模型姿态的变化，使飞行器模型风洞试验数据更接近真实。

本实用新型请求保护的范围不受上述实施方式限制。

Claims

1.应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构，其特征在于飞行器模型上多点分别与多根柔索连接，多根柔索的另一端分别通过滑轮连接电铰盘，多个滑轮分别连接在固定平台上。

2.根据权利要求1所述的应用于飞行器风洞试验的并联柔索牵引机构，其特征在于飞行器模型呈“T”型，飞行器模型竖段的下端分别连接三根柔索，即第五柔索、第六柔索、第七柔索，该三根柔索另一端滑轮固定点在固定平台上，呈三角形分布；飞行器模型横段的左、右两端分别连接二根柔索，即第三柔索、第四柔索，该二根柔索另一端滑轮固定点在固定平台上方；飞行器模型横段的中点两侧的二点分别连接二根柔索，即第一柔索、第二柔索，该二根柔索另一端滑轮固定点在固定平台下方，该四固定点呈正方形分布。