CN103852238A - 风洞试验段翼型快速安装装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种风洞试验段翼型快速安装装置，分为两组转窗结构，每组转窗结构包括窗门、填块和压盖；窗门为圆形结构，窗门与风洞试验段侧壁配合，且窗门能够绕自身轴线在风洞试验段侧壁上转动，窗门上开有异形通孔，该异型通孔用于将翼型模型水平放入试验段；填块为异形板件，作用是在待测翼型模型安装就位之后，完全覆盖窗门上为传送翼型模型所开的异形通孔，保证翼型风洞试验段的完整，在翼型与试验段洞壁之间不留空隙；压盖分别与窗门和填块固定连接，用于将填块固定在窗门的异形通孔内，保证填块与窗门之间的紧配合。本发明避免了模型拆装一次就重新校准转窗炮台及窗门的工作，为翼型实验的准备工作节约了宝贵时间，有效提高了实验效率。

Description

风洞试验段翼型快速安装装置

技术领域

本发明属于风洞试验段模型安装的定位装置，具体是一种用于风洞试验段翼型试验的模型安装的定位、固定装置。

背景技术

风洞的翼型试验段是科研生产中的一种常用机构，特别在航空飞行器的设计等领域有着非常广泛的应用。翼型模型在风洞中的安装精度直接影响着试验数据的准确性，安装模型的速度明显影响着实验的效率。

通常翼型模型安装在风洞二元试验段的二元转窗结构上，与编码器相连接，通过翼型在二元转窗上绕中心轴的俯仰转动，实现了在风洞中模拟来流攻角的变化。因此，试验段二元转窗机构自身的安装精度直接影响了翼型模型的安装精度以及试验结果的准确性。转窗机构作为翼型模型进出试验段的结构，从模型展向将模型限制在试验段内，并且配合翼型俯仰转动，转窗机构安装在翼型试验段洞壁上，与试验段洞壁内表面为齐平紧密配合安装。应当首先保证转窗机构自身的安装精度，然后将模型放置在转窗机构上才能保证翼型模型的安装精度，由此可见，二元转窗机构本身安装的精确度对于翼型试验的成败具有至关重要的影响。这要求首先应在固定试验段转窗机构时应尽可能的避免由于多次重复安装而造成的安装误差。

其次，模型安装在试验准备过程中的工作量主要决定于试验段转窗机构的安装及校准效率，每一次模型安装就位后整个转窗机构的校准工作至关重要，这决定了试验的效率。而模型安装时的快速高效校准方法取决于合理的试验段转窗机构，所以这种机构对于提高整个试验的效率降低试验成本起着决定性的作用。

考虑到风洞二元试验段处的驻室结构、转窗机构的结构特征，模型安装的定位校准，实验任务的需求等实际工作中所出现的问题，常规风洞试验段的转窗机构是由两个半圆对接而成，每次安装及拆卸模型均需要对整个转窗机构及模型定位进行重新校准，大大降低了翼型实验的效率及实验结果的重复性。因此，研制具有较广泛实用性的风洞试验段快速安装定位的二元转窗机构是具有显著的工程实用价值。

发明内容

要解决的技术问题

为了克服原有二元转窗机构中存在的不足，并能较好的解决提高安装精度和提高实验效率的技术难题，本发明提出了一种风洞试验段翼型快速安装装置。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种风洞试验段翼型快速安装装置，其特征在于：分为两组转窗结构，两组转窗结构分别安装在风洞试验段左右侧壁的转窗位置；每组转窗结构包括窗门、填块和压盖；窗门为圆形结构，窗门与风洞试验段侧壁配合，且窗门能够绕自身轴线在风洞试验段侧壁上转动；窗门上开有异形通孔，窗门的圆心处于异形通孔内，待测翼型能够穿过异形通孔，异形通孔的一条边缘为直边，所述异形通孔的直边长度等于待测翼型安装耳片的宽度，所述异形通孔的直边与窗门圆心的距离等于待测翼型安装耳片厚度的一半，当窗门安装进风洞试验段侧壁后，所述异形通孔的直边与待测翼型安装基准面平行；窗门上还开有压盖安装孔；所述填块为异形板件，填块上开有与压盖连接的通孔；填块的一条边缘为直边，所述填块的直边长度等于待测翼型安装耳片的宽度；当填块安装嵌入窗门的异形通孔内时，除所述的填块的直边外，填块的其余边缘与窗门异形通孔除所述异形通孔的直边外的其余边缘紧贴，所述的填块的直边与所述的异形通孔的直边平行且距离等于待测翼型安装耳片厚度；压盖分别与窗门和填块固定连接，用于将填块固定在窗门的异形通孔内。

有益效果

本发明提出的风洞试验段翼型快速安装装置尽可能的优化了转窗结构中由于模型变化而需要拆卸的转窗部件，比如窗门在一次安装后就不要再拆卸，从而有效的避免了模型拆装一次就需要重新校准转窗炮台及窗门的工作，为翼型实验的准备工作节约了大量的宝贵时间，有效的提高了实验效率。

附图说明

图1：翼型试验段翼型安装示意图；

图2：转窗窗门部分的总装图；

图3：图2的剖视图；

图4：窗门部分的结构图；

图5：图4的剖视图；

图6：填块的结构图；

图7：图6的局部剖视图；

图8：压盖的结构图；

图9：图8的局部剖视图；

其中：1、窗门；2、压盖；3、螺钉；4、填块；5、试验段侧壁；6、风洞炮台结构；7、待测翼型。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

本实施例是用于翼型试验风洞的试验段翼型快速安装装置，分为两组转窗结构，两组转窗结构分别安装在风洞试验段左右侧壁的转窗位置，如图1所示。为了证明本项发明的有益效果，以国内的NF-6风洞为例，对本发明进行了翼型模型安装的快速准确定位检验。

本实施例安装之前，NF-6风洞所采用的是由Q235材料制成的中间留有矩形开口，从转窗水平中心一分为二的转窗机构，该机构的缺点是每次模型安装及拆卸过程均需要完全拆下转窗窗门才能够实现模型的更换及安装，工作量巨大，严重影响了实验进度。

本实施例也采用的是Q235材料制成的转窗机构，每组转窗结构包括窗门、填块和压盖。如图2和图3所示，窗门为圆形结构，窗门与风洞试验段侧壁配合，且窗门能够绕自身轴线在风洞试验段侧壁上转动。窗门上开有异形通孔，窗门的圆心处于异形通孔内，待测翼型能够穿过异形通孔，异形通孔的一边缘为直边，所述异形通孔的直边的长度等于待测翼型安装耳片的宽度，所述异形通孔的直边与窗门圆心的距离等于待测翼型安装耳片厚度的一半，当窗门安装进风洞试验段侧壁后，所述异形通孔的直边与待测翼型安装基准面平行；窗门上还开有压盖安装孔。

本实施中，窗门上开的异形通孔为倒“凸”形，该异型通孔的作用是将翼型模型水平放入试验段的通道，所以开口的尺寸要求沿来流方向略大于翼型弦长（通常各风洞试验段的翼型弦长的最大值是固定的），垂直来流的方向应至少为3个翼型厚度的大小，这是为了利于在填块上布置连接孔，本实施例中倒“凸”形异形通孔的凸顶边缘即为要求的直边，它的宽度待测翼型安装耳片的宽度。本实施例中，待测翼型安装基准面为试验段外侧炮台机构的上表面。

所述填块为异形板件，填块上开有与压盖连接的通孔；填块的一条边缘为直边，所述填块的直边长度等于待测翼型安装耳片的宽度；当填块安装嵌入窗门的异形通孔内时，除所述填块的直边外，填块的其余边缘与窗门异形通孔除所述异形通孔的直边外的其余边缘紧贴，所述填块的直边与所述异形通孔的直边平行且距离等于待测翼型安装耳片厚度。填块的作用就是在待测翼型模型安装就位之后，完全覆盖窗门上为传送翼型模型所开的异形通孔，保证翼型风洞试验段的完整，在翼型与试验段洞壁之间不留空隙。

压盖分别与窗门和填块固定连接，用于将填块固定在窗门的异形通孔内，保证填块与窗门之间的紧配合。

在翼型实验模型安装时，可取下压盖与填块，将翼型模型从窗门上的开孔处水平递入，在试验段内安排人将翼型的另一端从另一侧窗门处递出，固定至炮台机构的安装平面上，然后分别安装上填块及压盖即可。以后每次翼型的更换和安装仅需要取下压盖与填块，将模型从窗门上的开孔处水平递入，在试验段内安排人将翼型的另一端从另一侧窗门处递出，固定至转窗机构的炮台连接板后，安装填块使试验段洞壁与模型间无开口及缝隙，最后安装压盖固定窗门和填块。全部安装过程可以在10分钟之内完成，而由于整个模型安装过程窗门定位及安装的工作大大简化，每次更换模型仅需要拆卸压盖上的10个螺丝即可，总体上大大减少了实验准备工作，有助于提高实验进度。

在本发明中，由于转窗机构的炮台是经过校准并固定在试验段，而本转窗的结构尽可能的优化了转窗结构中由于模型变化而需要拆卸的转窗结构，从而有效的简化了模型拆装一次就重新校准转窗炮台及窗门的工作，为翼型实验的准备工作节约了大量的宝贵时间，有效的提高了实验效率。

Claims (1)

1.一种风洞试验段翼型快速安装装置，其特征在于：分为两组转窗结构，两组转窗结构分别安装在风洞试验段左右侧壁的转窗位置；每组转窗结构包括窗门、填块和压盖；窗门为圆形结构，窗门与风洞试验段侧壁配合，且窗门能够绕自身轴线在风洞试验段侧壁上转动；窗门上开有异形通孔，窗门的圆心处于异形通孔内，待测翼型能够穿过异形通孔，异形通孔的一边缘为直边，所述异形通孔的直边长度等于待测翼型安装耳片的宽度，所述异形通孔的直边与窗门圆心的距离等于待测翼型安装耳片厚度的一半，当窗门安装进风洞试验段侧壁后，所述异形通孔的直边与待测翼型安装基准面平行；窗门上还开有压盖安装孔；所述填块为异形板件，填块上开有与压盖连接的通孔；填块的一条边缘为直边，所述填块的直边长度等于待测翼型安装耳片的宽度；当填块安装嵌入窗门的异形通孔内时，除所述填块的直边外，填块的其余边缘与窗门异形通孔除所述异形通孔的直边外的其余边缘紧贴，所述填块的直边与所述异形通孔的直边平行且距离等于待测翼型安装耳片厚度；压盖分别与窗门和填块固定连接，用于将填块固定在窗门的异形通孔内。

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