CN109515744A - 一种复杂环境下缩比浮空器试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，主要用于模拟浮空器在大气环境中受太阳辐射、气流等因素影响下温度、压力的变化。主要结构包括整体框架以及分布在整体框架上的模拟气流轴流风机，用于调整气流的第一多孔板和第二多孔板，用于调整第二多孔板位置的导轨装置。整体框架中间固定有缩比浮空器模型，并在浮空器表面和内部布置温度和压力传感器。本发明利用太阳光通过透明玻璃板透射到缩比浮空器上，通过轴流风机产生的风力模拟浮空器在作业过程中的气流。通过调节轴流风机的转速来调整风速，并通过可调节位置的多孔板对气流进行微调，使之更加均匀、稳定。通过温度和压力传感器对对浮空器的温度和压力进行实时监控。
Description
技术领域
本发明属于浮空器试验技术领域，具体地，涉及一种复杂环境下缩比浮空器试验装置。
背景技术
浮空器是一种以气体(氢气、氦气)浮力为动力升空的飞行器，具有成本低，载荷大，滞空时间长，能耗较低等优势。在气象监测，军事，旅游观光等领域具有独特的优势和前景。浮空器在作业过程中，会受到包括温度变化，气流及太阳辐射等因素的影响。这会造成其内部温度、压力等变化，对浮空器的飞行控制会产生不利影响。
因此需要对浮空器的工作过程不同工况下温度，压力，密度等进行仿真模拟，为验证仿真结果的正确性，建立试验台对缩比浮空器进行实验验证，为浮空器的设计提供依据。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，能够对浮空器作业过程中的气流，太阳辐射进行模拟，并对其蒙皮表面温度、内部气体温度和压力进行实时监控，并与仿真结果相对比。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，包括由连接杆连接成的长方体形的框架，连接杆之间通过连接块连接固定；
所述框架包括顶框和底框，所述顶框和底框之间通过纵梁连接；
所述纵梁包括第一纵梁、第二纵梁、第三纵梁和第四纵梁；
所述顶框和底框之间固定有两块第一玻璃板和一块第二玻璃板；
所述顶框的表面安装有轴流风机，所述轴流风机位于框架的外侧，所述顶框的内侧固定有第一多孔板；
所述第一纵梁和第二纵梁的内侧设有导轨，所述导轨上安装有第二多孔板，所述第二多孔板与第一多孔板平行设置；
所述第一纵梁与第四纵梁、第二纵梁和第四纵梁之间均垂直固定有圆钢，所述圆钢通过导向轴支座安装于纵梁上；两根所述圆钢之间通过安装横杆固定有缩比浮空器；
所述缩比浮空器上安装有传感器。
进一步地，所述顶框和底框均为方形框。
进一步地，所述顶框和底框的下表面固定有脚轮。
进一步地，一块所述第一玻璃板固定于第一纵梁和第四纵梁之间，另一块所述第一玻璃板固定于第一纵梁与第三纵梁之间，所述第二玻璃板固定于第一纵梁与第二纵梁之间。
进一步地，所述第一玻璃板和第二玻璃板均为透明玻璃板。
进一步地，所述缩比浮空器沿纵梁方向设置且头部朝向顶框，所述缩比浮空器的头部与轴流风机相对设置。
本发明的有益效果：
本发明利用太阳光通过透明玻璃板透射到缩比浮空器上，实现浮空器在作业过程中所受的太阳辐射，避免通过一些其他光源，存在照射不均匀，照射光波段不全等问题；
本发明通过轴流风机产生的气流模拟浮空器在作业过程中所受到的不同风速的气流；
本发明通过整体框架四周安装的透明玻璃板透射太阳辐射，并约束轴流风机产生的气流；
本发明通过调节轴流风机的转速来调整风速，并通过可调节位置的多孔板对气流进行微调，使之更加稳定、均匀；
本发明通过温度和压力传感器对对浮空器的温度和压力进行实时监控，并与仿真模拟结果进行对比。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种复杂环境下缩比浮空器试验装置的局部结构示意图；
图2为本发明一种复杂环境下缩比浮空器试验装置的局部结构示意图；
图3为本发明一种复杂环境下缩比浮空器试验装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，如图1、2、3所示，包括由连接杆连接成的长方体形的框架6，连接杆之间通过连接块7连接固定；
所述框架6包括顶框61和底框62，所述顶框61和底框62之间通过纵梁连接，本实施例中，纵梁的数量为四个；
其中，顶框61和底框62均为方形框；顶框61和底框62的下表面固定有脚轮9，便于移动整个试验装置；
所述纵梁包括第一纵梁601、第二纵梁602、第三纵梁603和第四纵梁604；
顶框61和底框62之间固定有两块第一玻璃板13和一块第二玻璃板14，较优的，所述一块第一玻璃板13固定于第一纵梁601和第四纵梁604之间，另一块第一玻璃板13固定于第一纵梁602与第三纵梁603之间，所述第二玻璃板14固定于第一纵梁601与第二纵梁602之间；
其中，第一玻璃板13和第二玻璃板14均为透明玻璃板；
顶框61的表面安装有轴流风机1，较优的，轴流风机1位于框架6的外侧，顶框602的内侧固定有第一多孔板2；
第一纵梁601和第二纵梁602的内侧设有导轨3，导轨3上安装有第二多孔板4，第二多孔板4与第一多孔板2平行设置，第二多孔板4可沿导轨3沿纵梁方向滑动，调节位置；较优的，第二多孔板4采用加厚板，第二多孔板4比第一多孔板2的厚度大，使风场更加均匀地流过第二多孔板4，进而更加真实地模拟气流；
第一纵梁601与第四纵梁604、第二纵梁602和第四纵梁603之间均垂直固定有圆钢8，圆钢8通过导向轴支座5安装于纵梁上；两根圆钢8之间通过安装横杆10固定有缩比浮空器12，缩比浮空器12沿纵梁方向设置且头部朝向顶框61，缩比浮空器12的头部与轴流风机1相对设置；太阳光通过玻璃板后透射到缩比浮空器12上，轴流风机1产生的气流通过第一多孔板2和第二多孔板4后，对缩比浮空器产生对流换热作用；缩比浮空器12上安装有传感器11，传感器11包括温度传感器和压力传感器，通过传感器11对缩比浮空器12的表面、内部的温度和压力进行实时监控；
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，其特征在于，包括由连接杆连接成的长方体形的框架(6)，连接杆之间通过连接块(7)连接固定；
所述框架(6)包括顶框(61)和底框(62)，所述顶框(61)和底框(62)之间通过纵梁连接；
所述纵梁包括第一纵梁(601)、第二纵梁(602)、第三纵梁(603)和第四纵梁(604)；
所述顶框(61)和底框(62)之间固定有两块第一玻璃板(13)和一块第二玻璃板(14)；
所述顶框(61)的表面安装有轴流风机(1)，所述轴流风机(1)位于框架(6)的外侧，所述顶框(602)的内侧固定有第一多孔板(2)；
所述第一纵梁(601)和第二纵梁(602)的内侧设有导轨(3)，所述导轨(3)上安装有第二多孔板(4)，所述第二多孔板(4)与第一多孔板(2)平行设置；
所述第一纵梁(601)与第四纵梁(604)、第二纵梁(602)和第四纵梁(603)之间均垂直固定有圆钢(8)，所述圆钢(8)通过导向轴支座(5)安装于纵梁上；两根所述圆钢(8)之间通过安装横杆(10)固定有缩比浮空器(12)；
所述缩比浮空器(12)上安装有传感器(11)。
2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，其特征在于，所述顶框(61)和底框(62)均为方形框。
3.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，其特征在于，所述顶框(61)和底框(62)的下表面固定有脚轮(9)。
4.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，其特征在于，一块所述第一玻璃板(13)固定于第一纵梁(601)和第四纵梁(604)之间，另一块所述第一玻璃板(13)固定于第一纵梁(602)与第三纵梁(603)之间，所述第二玻璃板(14)固定于第一纵梁(601)与第二纵梁(602)之间。
5.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，其特征在于，所述第一玻璃板(13)和第二玻璃板(14)均为透明玻璃板。
6.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缩比浮空器试验装置，其特征在于，所述缩比浮空器(12)沿纵梁方向设置且头部朝向顶框(61)，所述缩比浮空器(12)的头部与轴流风机(1)相对设置。
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