CN106768807B - 一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构 - Google Patents

Abstract

一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，支座(1)和转盘(2)通过三个柱销孔连接，转盘(2)为中心带有安装凸块的扇面结构，扇面中心部分插入支座(1)的凹槽，支座(1)的凹槽上设置三个柱销孔用于与扇面上对应的柱销孔连接，本发明采用两块扇面结构替换传统的单一扇面结构，通过组合两块扇面的角度变换侧滑角；通过缩小大扇面结构的尺寸从而减小了整个侧滑机构在风洞横截面上的投影面积，因此减小了侧滑机构的阻塞度，有利于风洞流场的建立；通过添加小扇面结构，从而保证在减小大扇面尺寸的同时不缩小侧滑机构能够实现的侧滑角范围，满足大部分横向试验的需求；本发明能够满足大部分带侧滑角的风洞试验，经过验证安装简单可靠。

Description

一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构

技术领域

本发明属于实验空气动力学领域，涉及高速风洞中实现变换模型侧滑角的一种机构。

背景技术

飞行器的横向气动特性试验是一项重要的风洞试验，侧滑角机构是实现模型姿态角横向变换的机构，通常侧滑机构是一个转盘的形式，转盘上开有不同的柱销孔，支座与不同的柱销孔配合实现不同的侧滑角。当需要进行大侧滑角试验时需要采用转盘尺寸更大的侧滑机构，但是它会导致侧滑机构阻塞比的增大，再加上有些情况下模型尺寸较大，会带来风洞流场建立困难，激波返回损毁测试设备的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是常规转盘侧滑机构要实现大侧滑角时转盘尺寸较大，从而阻塞比较大的问题，一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构通过设计两处变换侧滑角的组合既减小阻塞比又增大了实现侧滑角的范围，从而解决了此问题。

本发明的技术方案是：一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，包括支座、转盘和接头；支座和转盘通过三个柱销孔连接，转盘为中心带有安装凸块的扇面结构，扇面中心部分插入支座的凹槽，支座的凹槽上设置三个柱销孔用于与扇面上对应的柱销孔连接，其中支座凹槽上的一个柱销孔A1位于支座的轴线上，另外两个柱销孔B2、C2位于同一圆弧段H2上；扇面的中心线上设置一个柱销孔A1₀′，且在A1₀′同一圆弧段H1上均布加工多个柱销孔B1_i′，分别用于对应间隔为α的侧滑角，在转盘插入支座凹槽后与柱销孔B2、C2处于同一圆弧段上加工与柱销孔B2、C2等间距的多个柱销孔；上述所有柱销孔的间距满足：柱销孔A1₀′与柱销孔A1装配，柱销孔B2、C2与扇面上对应的柱销孔装配后对应侧滑角0°；圆弧段H1上的柱销孔B1_i′与圆弧段H2上对应的两个柱销孔分别与柱销孔A1、B2、C2装配后对应侧滑角iα，i＝1、2……，且处于扇形中心线左侧的i取正值，右侧取负值；凸块插入接头的凹槽内并通过一个柱销孔作为转心连接，在接头的凹槽上以及扇面凸块上对应加工至少3组柱销孔，使得其中两组柱销孔装配后与转心一起对应0°侧滑角。

所述的α不超过6°。

在接头的凹槽上以及扇面凸块上对应加工N组柱销孔，使得每两组柱销孔装配后与转心一起对应包含0°侧滑角且间隔为Δα的N/2个侧滑角；所述的N＝2(α+1)/Δα。

在接头的凹槽上以及扇面凸块上对应加工的柱销孔的组数＞N。

接头凹槽上的螺栓孔沿纵向多排布置。

扇面上对应的最大侧滑角最好是α的整数倍。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明采用两块扇面结构替换传统的单一扇面结构，通过组合两块扇面的角度变换侧滑角；通过缩小大扇面结构的尺寸从而减小了整个侧滑机构在风洞横截面上的投影面积，因此减小了侧滑机构的阻塞度，有利于风洞流场的建立；通过添加小扇面结构，从而保证在减小大扇面尺寸的同时不缩小侧滑机构能够实现的侧滑角范围，满足大部分横向试验的需求；本发明能够满足大部分带侧滑角的风洞试验，经过验证安装简单可靠。

(2)本发明的侧滑机构能够实现的最小角度间隔取决于小扇面结构角度间隔，由于小扇面上的螺栓孔延纵向布置，不再同一个圆周上，因此可以布置多排螺栓孔，实现更小间隔角度的侧滑角变换。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明一个实例示意图；

图3是图1的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1-3所示，本实例设计的侧滑角范围为-10°～10°，最小角度间隔为1°，机构包括支座1、转盘2和接头3，支座1和转盘2通过三个柱销孔连接，转盘2为中心带有安装凸块的扇面结构，扇面中心部分插入支座1的凹槽。

支座1的凹槽上设置三个柱销孔用于与扇面上的柱销孔固连，其中支座1凹槽上的一个柱销孔A1位于支座1的轴线上，另外两个柱销孔B2、C2位于同一圆弧段H2上；扇面的中心线上设置一个柱销孔A1₀′，本实例间隔角度取为4°，因此在A1₀′同一圆弧段H1上再均布加工4个柱销孔B1_i′，分别用于对应本实例间隔为4°的侧滑角，在转盘2插入支座1凹槽后与柱销孔B2、C2处于同一圆弧段上再加工与柱销孔B2、C2等间距的8个柱销孔；上述所有柱销孔的间距满足：柱销孔A1₀′与柱销孔A1装配，柱销孔B2、C2与扇面上对应的柱销孔装配后对应侧滑角0°(如图1所示)；圆弧段H1上的柱销孔B1_i′与圆弧段H2上对应的两个柱销孔分别与柱销孔A1、B2、C2装配后对应侧滑角iα，本实例α＝4°，i＝1和2，处于扇形中心线左侧的i取正值，右侧取负值，因此大扇面结构能实现的侧滑角为0°、±4°和±8°；例如图2对应的侧滑角为4°；凸块插入接头3的凹槽内并通过一个柱销孔作为转心4连接，本实例Δα＝1°，因此在接头3的凹槽上以及扇面凸块上对应加工10组柱销孔(即是N＝2×(4+1)/1)，分别实现0°、±1°和±2°侧滑角。通过两处扇面机构的组合本例能够实现的侧滑角为-10°～10°，间隔角度为1°的正负侧滑角变换。该机构能够实现的侧滑角范围为20°，但转盘的角度范围仅是16°，比常规侧滑机构的转盘角度范围缩小了4°，减小了阻塞比。

以上所述仅为本发明的一个具体实施例子，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变换、修改与结合均属于本发明保护的范围。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (5)

1.一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，包括支座(1)、转盘(2)和接头(3)；其特征在于：支座(1)和转盘(2)通过三个柱销孔连接，转盘(2)为中心带有安装凸块的扇面结构，扇面中心部分插入支座(1)的凹槽，

支座(1)的凹槽上设置三个柱销孔用于与扇面上对应的柱销孔连接，其中支座(1)凹槽上的一个柱销孔A1位于支座(1)的轴线上，另外两个柱销孔B2、C2位于同一圆弧段H2上；扇面的中心线上设置一个柱销孔A1₀′，且在A1₀′同一圆弧段H1上均布加工多个柱销孔B1_i′，分别用于对应间隔为α的侧滑角，在转盘(2)插入支座(1)凹槽后与柱销孔B2、C2处于同一圆弧段上加工与柱销孔B2、C2等间距的多个柱销孔；上述所有柱销孔的间距满足：柱销孔A1₀′与柱销孔A1装配，柱销孔B2、C2与扇面上对应的柱销孔装配后对应侧滑角0°；圆弧段H1上的柱销孔B1_i′与圆弧段H2上对应的两个柱销孔分别与柱销孔A1、B2、C2装配后对应侧滑角iα，i＝1、2……，且处于扇形中心线左侧的i取正值，右侧取负值；凸块插入接头(3)的凹槽内并通过一个柱销孔作为转心(4)连接，在接头(3)的凹槽上以及扇面凸块上对应加工N组柱销孔，使得每两组柱销孔装配后与转心(4)一起对应包含0°侧滑角且间隔为Δα的N/2个侧滑角；所述的N＝2(α+1)/Δα且N至少为3；所述的Δα的最小角度间隔为1°。

2.根据权利要求1所述的一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，其特征在于：所述的α不超过6°。

3.根据权利要求2所述的一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，其特征在于：在接头(3)的凹槽上以及扇面凸块上对应加工的柱销孔的组数＞N。

4.根据权利要求1或2所述的一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，其特征在于：接头(3)凹槽上的螺栓孔沿纵向多排布置。

5.根据权利要求1所述的一种可实现侧滑角正负变换且阻塞比小的风洞侧滑机构，其特征在于：扇面上对应的最大侧滑角是α的整数倍。