CN103693203A - 小型自平衡式风标 - Google Patents

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Abstract

本发明属于飞机大气数据系统中攻角、侧滑角测量的技术领域，具体涉及一种小型自平衡式风标，解决了现有刀片式风标，受到飞机或产品型面的影响较大，可测量角度范围较小的问题。其包括旋转轴、风标杆以及铝合金材料制成的风标，风标杆包括不锈钢材料制成的前半部分和铝合金材料制成的后半部分,前半部分为等直径结构；后半部分为流线型收缩式结构，与前半部分连接的后半部分前端与前半部分等径；风标为两面对称的板状结构。本发明可以有效解决飞机或产品表面的影响，可以准确输出攻角、侧滑角数据；并可以大幅度增加攻角、侧滑角传感器测量范围，其最高使用马赫数可达2.5，达到340°的测量范围。

Description

小型自平衡式风标
技术领域
本发明属于飞机大气数据系统中攻角、侧滑角测量的技术领域，具体涉及一种小型自平衡式风标。
背景技术
现有的攻角、侧滑角风标一般为刀片式，风标本身的重量很大，需要在壳体内部设置配重进行平衡，从而导致整个产品的重量过大。另外，由于内部配重结构的限制，攻角、侧滑角的测量范围很小，一般不超过30°。由刀片式风标研制的攻角、侧滑角传感器因风标贴近飞机或产品表面，测量攻角侧滑角会受到飞机表面气流影响，必须使用程序进行补偿；刀片式风标重量较大，传感器感受角度范围较小，在现代飞机的试飞阶段不能完全满足飞机的大攻角、大侧滑角飞行试验要求。
发明内容
本发明为了解决现有刀片式风标攻角、侧滑角传感器的风标贴近飞机或产品的表面，受到飞机或产品型面的影响较大，另外刀片式风标重量较大，可测量角度范围较小的问题，提供给了一种小型自平衡式风标。
本发明采用如下的技术方案实现：
一种小型自平衡式风标，包括旋转轴、风标杆以及铝合金材料制成的风标，风标杆包括不锈钢材料制成的前半部分和铝合金材料制成的后半部分, 前半部分为等直径结构；后半部分为流线型收缩式结构，与前半部分连接的后半部分前端与前半部分等径；风标为两面对称的板状结构。
所述小型自平衡式风标的气动中心设置于旋转轴与风标杆的连接孔处。
所述风标为流线型收缩式板状结构。
所述风标杆前半部分头部为尖形或半球形。
本发明的外形为流线型设计，风标前部结构外径较大，后部结构直径逐渐缩小，通过风标前后使用不同密度的金属结构达到自平衡效果，并且将风标的气动中心调整到旋转轴孔处，因此风标受到的轴径向力矩很小，适用于低、高速以及超音速飞行状态下的攻角/侧滑角测量。
使用本发明研制的攻角、侧滑角传感器用于飞机上时位于飞机的正前方，并且远离产品壳体表面，不会受到飞机表面气流的影响，可以有效解决飞机或产品表面的影响，可以准确输出攻角、侧滑角数据；并可以大幅度增加攻角、侧滑角传感器测量范围，其最高使用马赫数可达2.5。达到340°的测量范围。
附图说明
    图1为本发明的结构示意图
    图中：1-旋转轴，2-风标杆，3-风标。
具体实施方式
小型自平衡式风标，包括旋转轴1、风标杆2以及铝合金材料制成的风标3。风标3和风标杆2使用铆钉进行组合，风标杆2前半部分为不锈钢材料，为等直径结构；后半部分为铝合金材料，为流线型收缩式设计，与前半部分连接的后半部分的前端与前半部分等径；风标3采用铝合金材料，两面对称的板状结构。风标杆2为高强度旋转轴1将本发明连接到角位移传感器上实现角度的传递。旋转轴1为承力结构，采用高强度金属材料进行制造。
针对超音速巡航的飞机，风标杆2头部一般为尖形，对于亚音速巡航的飞机，风标杆2头部一般为半球形。
本发明为自平衡结构，为了满足平衡和降低风标阻力系数，风标杆前部结构外径较大，后部结构直径外径呈流线型逐渐缩小，通过风标杆前后使用不同密度的金属结构达到自平衡效果，并且将风标的气动中心调整到旋转轴孔处，因此风标受到的轴径向力矩很小，适用于低、高速以及超音速飞行状态下的攻角/侧滑角测量。
飞机飞行时，飞行的气流将风标夹持，当飞机与气流之间有夹角式，气流夹持风标旋转，然后通过风标杆与旋转轴轴将角度传递到角位移传感器上，从而实现角度的测量。传感器力矩小，这样风标就能够灵活地随气流转动，且在转动过程中风标受力很小。

Claims (5)

1.一种小型自平衡式风标，其特征在于包括旋转轴（1）、风标杆（2）以及铝合金材料制成的风标（3），风标杆（2）包括不锈钢材料制成的前半部分和铝合金材料制成的后半部分, 前半部分为等直径结构；后半部分为流线型收缩式结构，与前半部分连接的后半部分的前端与前半部分等径；风标（3）为两面对称的板状结构。
2.根据权利要求1所述的小型自平衡式风标，其特征在于其气动中心设置于旋转轴（1）与风标杆（2）的连接孔处。
3.根据权利要求1或2所述的小型自平衡式风标，其特征在于风标（3）为流线型收缩式板状结构。
4.根据权利要求3所述的小型自平衡风标，其特征在于风标杆（2）前半部分头部为尖形。
5.根据权利要求3所述的小型自平衡风标，其特征在于风标杆（2）前半部分头部为半球形。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103983801A (zh) * 2014-04-27 2014-08-13 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显虚拟速度矢量符号定位方法
CN104986355A (zh) * 2015-07-14 2015-10-21 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种飞机迎角的给定方法和给定装置
CN105424267A (zh) * 2015-12-23 2016-03-23 太原航空仪表有限公司 一种用于旋翼飞机总压测量的探头
CN107238366A (zh) * 2017-05-26 2017-10-10 成都凯天电子股份有限公司 风标式迎角空速传感器保护装置
CN107843281A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 谢潇君 一种多功能大气数据传感器
CN107843249A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 谢潇君 一种可除冰气流偏角传感器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4597287A (en) * 1983-09-19 1986-07-01 Thomas Richard R Stabilized wind direction indicator
US4665744A (en) * 1985-05-21 1987-05-19 Smith David G Combined rain gauge and weather vane
US5811673A (en) * 1996-02-16 1998-09-22 Mcbell Pte, Ltd. Wind direction indicator
US20050178194A1 (en) * 2002-02-27 2005-08-18 Jude Barker-Mill Wind indicator
GB2499036A (en) * 2012-02-06 2013-08-07 Robert Gareth Bell Wind direction indicator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4597287A (en) * 1983-09-19 1986-07-01 Thomas Richard R Stabilized wind direction indicator
US4665744A (en) * 1985-05-21 1987-05-19 Smith David G Combined rain gauge and weather vane
US5811673A (en) * 1996-02-16 1998-09-22 Mcbell Pte, Ltd. Wind direction indicator
US20050178194A1 (en) * 2002-02-27 2005-08-18 Jude Barker-Mill Wind indicator
GB2499036A (en) * 2012-02-06 2013-08-07 Robert Gareth Bell Wind direction indicator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
穆学桢: "风标的平衡分析", 《航空兵器》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103983801A (zh) * 2014-04-27 2014-08-13 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显虚拟速度矢量符号定位方法
CN103983801B (zh) * 2014-04-27 2016-10-26 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种飞机平显虚拟速度矢量符号定位方法
CN104986355A (zh) * 2015-07-14 2015-10-21 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种飞机迎角的给定方法和给定装置
CN104986355B (zh) * 2015-07-14 2017-01-25 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种飞机迎角的给定方法和给定装置
CN105424267A (zh) * 2015-12-23 2016-03-23 太原航空仪表有限公司 一种用于旋翼飞机总压测量的探头
CN105424267B (zh) * 2015-12-23 2019-05-14 太原航空仪表有限公司 一种用于旋翼飞机总压测量的探头
CN107843281A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 谢潇君 一种多功能大气数据传感器
CN107843249A (zh) * 2016-09-21 2018-03-27 谢潇君 一种可除冰气流偏角传感器
CN107238366A (zh) * 2017-05-26 2017-10-10 成都凯天电子股份有限公司 风标式迎角空速传感器保护装置
CN107238366B (zh) * 2017-05-26 2023-02-28 成都凯天电子股份有限公司 风标式迎角空速传感器保护装置

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