CN110514394A - 风洞试验模型支撑装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种风洞试验模型支撑装置及系统，风洞试验模型支撑装置包括的第一滑轮和第二滑轮设置在飞机模型的一端，第三滑轮和第四滑轮设置在飞机模型的另一端；第一绳索的一端与风洞试验腔中包括的第一壁板连接，另一端穿过第一滑轮和第二滑轮与风洞试验腔中包括的与所述第一壁板相对的第二壁板连接；第二绳索的一端与第一俯仰机构连接，另一端穿过第三滑轮和第四滑轮与第二俯仰机构连接，第一俯仰机构和第二俯仰机构用于控制飞机模型绕飞机模型的机翼的两端确定的第一方向做转动运动，以使飞机模型在拥有一定的自由度的同时，且能够在风洞试验过程中对飞机模型的姿态进行调整。

Description

风洞试验模型支撑装置及系统

技术领域

本申请涉及风洞试验技术领域，具体而言，涉及一种风洞试验模型支撑装置及系统。

背景技术

在进行对风洞试验模型(飞机模型)的部分试验过程中，风洞试验模型需要固定在风洞试验腔中，而用于固定的装置必须是软支撑结构，以便模仿真实的飞行情景。然而，现有的软支撑结构，并不能为风洞试验模型提供真实的刚体自由度，且在试验过程中，需要在风洞试验模型上设计专门的舵机装置来对风洞试验模型的姿态进行调整，十分的复杂。

有鉴于此，如何提供一种能够满足风洞试验模型自由度和姿态调整需求的试验机构，是本领域技术人员需要解决的。

发明内容

本申请实施例提供一种风洞试验模型支撑装置及系统。

第一方面，本申请实施例提供一种风洞试验模型支撑装置，应用于风洞试验腔，所述风洞试验模型支撑装置包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第一绳索、第二绳索、第一俯仰机构和第二俯仰机构；

所述第一滑轮和第二滑轮设置在飞机模型的一端，所述第三滑轮和第四滑轮设置在飞机模型的另一端；

所述第一绳索的一端与所述风洞试验腔中包括的第一壁板连接，另一端穿过所述第一滑轮和第二滑轮与所述风洞试验腔中包括的与所述第一壁板相对的第二壁板连接；

所述第二绳索的一端与所述第一俯仰机构连接，另一端穿过所述第三滑轮和第四滑轮与所述第二俯仰机构连接，所述第一俯仰机构和第二俯仰机构用于控制所述飞机模型绕所述飞机模型的机翼的两端确定的第一方向做转动运动。

可选地，所述第一俯仰机构包括第一滑块、第一丝杆和第一固定件，所述第二俯仰机构包括第二滑块、第二丝杆和第二固定件；

所述第一丝杆的一端固定在所述第一固定件上，所述第一滑块可滑动地设置在所述第一丝杆上，所述第二丝杆的一端固定在所述第二固定件上，所述第二滑块可滑动地设置在所述第二丝杆上；

所述第二绳索的一端穿过所述第三滑轮和第四滑轮与所述第一滑块连接，另一端与所述第二滑块连接；

所述第一滑块根据外部控制指令沿所述第一丝杆的延伸方向滑动，所述第二滑块根据外部控制指令沿所述第二丝杆的延伸方向滑动，所述飞机模型在所述第一滑块和第二滑块的带动下绕所述飞机模型的机翼的两端确定的第一方向做转动运动。

可选地，所述第一俯仰机构还包括第一弹簧，所述第一弹簧的一端与所述第二绳索靠近所述第一俯仰机构的一端连接，另一端与所述第一滑块连接，所述第一弹簧用于释放所述飞机模型的刚体运动自由度。

可选地，所述第一俯仰机构还包括第一电机，所述第一电机设置在所述第一丝杆远离所述第一固定件的一端，所述第一电机用于提供所述第一丝杆转动的动力，以使所述第一滑块随第一丝杆的转动做沿所述第一丝杆延伸方向上的运动。

可选地，所述第一俯仰机构还包括第一位置传感器，所述第一位置传感器设置在所述第一固定件内，所述第一位置传感器用于获取所述第一丝杆的转动角度。

可选地，所述飞机模型的机翼包括第一机翼和第二机翼；所述风洞试验模型支撑装置还包括第五滑轮、第六滑轮、第七滑轮、第八滑轮、第九滑轮、第十滑轮、第三绳索、第四绳索和滚转机构；

所述第五滑轮和第六滑轮设置在所述风洞试验腔中包括的上壁板上，所述第五滑轮和第六滑轮确定的方向与所述飞机模型的第一机翼和第二机翼的两端确定的第一方向一致，所述第七滑轮和第八滑轮设置在所述风洞试验腔中包括的下壁板上，所述第七滑轮和第八滑轮确定的方向与所述飞机模型的第一机翼和第二机翼的两端确定的第一方向一致；

所述第三绳索的一端与所述第一机翼靠近所述第五滑轮的一侧连接，另一端依次通过第五滑轮、第十滑轮和第八滑轮与所述第二机翼靠近所述第八滑轮的一侧连接，所述第四绳索的一端与所述第二机翼靠近所述第六滑轮的一侧连接，另一端依次通过所述第六滑轮、第九滑轮和第七滑轮与所述第一机翼靠近所述第七滑轮的一侧连接；

所述第九滑轮和第十滑轮与所述滚转机构连接，所述滚转机构用于控制所述第九滑轮和第十滑轮的运动，以使所述飞机模型做绕与所述飞机模型的第一机翼和第二机翼的两端确定的第一方向垂直的第二方向的转动运动，其中，所述第二方向所在的水平面为所述第一机翼和第二机翼确定的水平面。

可选地，所述滚转机构包括摇臂和第三固定件；

所述摇臂设置在所述第三固定件上，所述摇臂的一端与所述第九滑轮连接，另一端与所述第十滑轮连接，所述摇臂用于根据外部控制指令转动，以使所述第九滑轮和第十滑轮做反向运动。

可选地，所述滚转机构还包括第四固定件和第二电机；

所述第二电机设置在所述第四固定件上，所述第二电机与所述摇臂电连接，用于提供所述摇臂转动所需的动能。

可选地，所述滚转机构还包括第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述第九滑轮连接，另一与所述摇臂靠近所述第九滑轮的一端连接，所述第二弹簧用于消除所述滚转机构对所述飞机模型刚体运动自由度的约束。

第二方面，本申请实施例提供一种风洞试验模型支撑系统，包括风洞试验腔、控制计算机及第一方面所述的风洞试验模型支撑装置，所述风洞试验模型支撑装置设置在所述风洞试验腔内，所述控制计算机与所述风洞试验模型支撑装置电连接，用于控制第一俯仰机构和第二俯仰机构。

相比现有技术，本申请提供的有益效果包括：通过将第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第一绳索、第二绳索、第一俯仰机构和第二俯仰机构巧妙的地进行设置，能够使飞机模型在第一绳索和第二绳索的牵引下具备一定的自由度，同时可以使用第一俯仰机构和第二俯仰机构对试验过程中的飞机模型的姿态进行调整，能够满足目前风洞试验对飞机模型的支撑需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的飞机模型坐标示意图；

图2为本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置的滚转机构的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置的另一实施方式的结构示意图。

图标：1-飞机模型；11-第一滑轮；12-第二滑轮；13-第三滑轮；14-第四滑轮；15-第五滑轮；16-第六滑轮；17-第七滑轮；18-第八滑轮；19-第九滑轮；20-第十滑轮；21-第一绳索；22-第二绳索；23-第三绳索；24-第四绳索；30-第一俯仰机构；31-第一滑块；32-第一丝杆；33-第一固定件；34-第一电机；35-第一弹簧；36-张紧元件；40-第二俯仰机构；41-第二滑块；42-第二丝杆；50-第一机翼；60-第二机翼；70-滚转机构；71-摇臂；72-第三固定件；74-第二电机；75-第二弹簧。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的具体实施方式进行详细说明。

请参照图1，图1为本申请实施例提供的飞机模型坐标示意图。

在本实施例中，飞机模型的机头与机尾的两端确定的方向可以作为x轴，飞机模型机翼的两端确定的方向可以是z轴，与x轴和z轴垂直的方向可以是y轴，风洞试验腔可以包括上壁板、下壁板、左壁板和右壁板，以此形成一中通的腔体，在进行风洞试验时，气流可以从飞机模型的机头至机尾沿x轴方向通过风洞试验腔进行流动。

请参照图2，图2为本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置的结构示意图。所述风洞试验模型支撑装置包括第一滑轮11、第二滑轮12、第三滑轮13、第四滑轮14、第一绳索21、第二绳索22、第一俯仰机构30和第二俯仰机构40；

所述第一滑轮11和第二滑轮12设置在飞机模型1的一端，所述第三滑轮13和第四滑轮14设置在飞机模型1的另一端；

所述第一绳索21的一端与所述风洞试验腔中包括的第一壁板连接，另一端穿过所述第一滑轮11和第二滑轮12与所述风洞试验腔中包括的与所述第一壁板相对的第二壁板连接；

所述第二绳索22的一端与所述第一俯仰机构30连接，另一端穿过所述第三滑轮13和第四滑轮14与所述第二俯仰机构40连接，所述第一俯仰机构30和第二俯仰机构40用于控制所述飞机模型1绕所述飞机模型1的机翼的两端确定的第一方向做转动运动。

在本实施例中，所述第一滑轮11和第二滑轮12可以设置在飞机模型1的机头所在的一端，第一绳索21的一端可以固定在风洞试验腔中包括的上壁板(第一壁板)上，另一端可以固定在风洞试验腔中包括的与上壁板相对的下壁板(第二壁板)上，对应地，第一滑轮11和第二滑轮12可以设置在飞机模型1的对称面上，第一滑轮11可以位于第二滑轮12的上方，而第二绳索22的两端可以分别固定在第一俯仰机构30和第二俯仰机构40上，第二绳索22穿过第三滑轮13和第四滑轮14，而第三滑轮13和第四滑轮14的设置方向可以与飞机模型1的机翼确定的水平面一致。应当理解的是第一滑轮11、第二滑轮12、第三滑轮13、第四滑轮14、第一绳索21和第二绳索22可以构成一个主绳机构，飞机模型1通过这个主绳机构，可以实现在六个方向上的刚体运动自由度。在本实施例的其他实施方式中，第一绳索21的一端可以固定在风洞试验腔中包括的左壁板(第一壁板)上，另一端可以固定在风洞试验腔中包括的与左壁板相对的右壁板(第二壁板)上，对应地，第一滑轮11和第二滑轮12可以设置在飞机模型1的机翼确定的水平面上，上述设置也能实现飞机模型1的机翼在六个方向上的刚体运动自由度。并且，为了提供飞机模型1在x轴方向上的运动自由度，可以设置一弹簧，用于连接第一绳索21与第一壁板。通过上述设置，使飞机模型1可以相对第一绳索21和第二绳索22滑动，进一步减小了支撑装置对飞机模型1的约束，进而实现对所支撑试验模型极小的支撑频率。

基于上述方案，所述第一俯仰机构30包括第一滑块31、第一丝杆32和第一固定件33，所述第二俯仰机构40包括第二滑块41、第二丝杆42和第二固定件。

所述第一丝杆32的一端固定在所述第一固定件33上，所述第一滑块31可滑动地设置在所述第一丝杆32上，所述第二丝杆42的一端固定在所述第二固定件上，所述第二滑块41可滑动地设置在所述第二丝杆42上。

所述第二绳索22的一端穿过所述第三滑轮13和第四滑轮14与所述第一滑块31连接，另一端与所述第二滑块41连接。

所述第一滑块31根据外部控制指令沿所述第一丝杆32的延伸方向滑动，所述第二滑块41根据外部控制指令沿所述第二丝杆42的延伸方向滑动，所述飞机模型1在所述第一滑块31和第二滑块41的带动下绕所述飞机模型1的机翼的两端确定的第一方向做转动运动。

在本实施例中，可以通过第一俯仰机构30和第二俯仰机构40用于控制所述飞机模型1绕所述飞机模型1的机翼的两端确定的第一方向(即绕z轴)做转动运动，应当理解的是，第一俯仰机构30和第二俯仰机构40主要用于控制飞机模型1的俯仰(即绕z轴转动)，因此第一滑块31在第一丝杆32上的运动和第二滑块41在第二丝杆42上的运动可以一致，即第一滑块31和第二滑块41一直处于同一水平面，通过第一滑块31和第二滑块41在第一丝杆32和第二丝杆42上的共同运动，带动飞机模型1做绕z轴转动的运动，不会对飞机模型1其他方向的运动造成影响，而第一固定件33和第二固定件可以固定在风洞试验腔的下壁板上，第一丝杆32和第二丝杆42确定的水平面可以与z轴和y轴确定的水平面平行，以方便对飞机俯仰运动的精确控制。在本实施例的其他实施方式中，还可以在第一滑块31的运动方向上设置直线导轨，以防止第一绳索21较大拉力时，第一丝杠变形造成机构运行卡滞。

进一步地，所述第一俯仰机构30还包括第一弹簧35，所述第一弹簧35的一端与所述第二绳索22靠近所述第一俯仰机构30的一端连接，另一端与所述第一滑块31连接，所述第一弹簧35用于提供所述飞机模型1在第一弹簧35的延伸方向上的自由度。应当理解的是，在本实施例中，使用的绳索可以是本身具备一定弹性的软绳，此时风洞试验模型支撑装置可以作为一个软的系统，为了增强风洞试验模型支撑装置对飞机模型1的限制强度，也可以采用钢制绳索，然后可以通过设置前述第一弹簧35的方式，以使飞机模型1拥有六个刚体运动自由度。第一弹簧35与第一滑块31还可以通过张紧元件36连接，张紧元件36可以用于在进行安装时，拉紧第二绳索22。

在本实施例中，可以利用第一弹簧35将第二绳索22和第一俯仰机构30连接，以此减小所述风洞试验模型支撑装置对飞机模型1刚体运动自由度的约束。也可以将第二绳索22和第二俯仰机构40通过又一第一弹簧35连接，进一步削弱所述风洞试验模型支撑装置对飞机模型1的自由度的约束。

进一步地，所述第一俯仰机构30还包括第一电机34，所述第一电机34可以设置在所述第一丝杆32远离所述第一固定件33的一端，所述第一电机34用于提供所述第一丝杆32转动的动力，以使所述第一滑块31随第一丝杆32的转动做沿所述第一丝杆32延伸方向上的运动。

在本实施例中，第一滑块31运动的方式可以是第一丝杆32进行转动进而带动第一滑块31在第一丝杆32的延伸方向上运动，而第一丝杆32可以通过第一电机34进行转动，第一电机34可以位于第一丝杆32远离固定件的一端，为第一丝杆32提供转动的动力，同理，第二滑块41在第二丝杆42上的运动原理可以参照第一滑块31在第一丝杆32上的运动原理，在此不再赘述。

进一步地，所述第一俯仰机构30还包括第一位置传感器，所述第一位置传感器设置在所述第一固定件33内，所述第一位置传感器用于获取所述第一丝杆32的转动角度。

在本实施例中，为了获取飞机模型1的俯仰信息，可以在第一固定件33内设置一第一位置传感器，第一位置传感器可以获取第一丝杆32的转动角度，进而可以根据第一丝杆32的转动角度获取第一滑块31的位置，而第二滑块41的位置的获取方式可以与第一滑块31的位置的获取方式一致，在此不再赘述，因此可以根据第一滑块31和第二滑块41的位置确定飞机模型1的俯仰信息，以便对飞机模型1的姿态进行调整。

请参照图3，图3为本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置的滚转机构的结构示意图。所述飞机模型1的机翼包括第一机翼50和第二机翼60；所述风洞试验模型支撑装置还包括第五滑轮15、第六滑轮16、第七滑轮17、第八滑轮18、第九滑轮19、第十滑轮20、第三绳索23、第四绳索24和滚转机构70。

所述第五滑轮15和第六滑轮16设置在所述风洞试验腔中包括的上壁板上，所述第五滑轮15和第六滑轮16确定的方向与所述飞机模型1的第一机翼50和第二机翼60的两端确定的第一方向一致，所述第七滑轮17和第八滑轮18设置在所述风洞试验腔中包括的下壁板上，所述第七滑轮17和第八滑轮18确定的方向与所述飞机模型1的第一机翼50和第二机翼60的两端确定的第一方向一致。

所述第三绳索23的一端与所述第一机翼50靠近所述第五滑轮15的一侧连接，另一端依次通过第五滑轮15、第十滑轮20和第八滑轮18与所述第二机翼60靠近所述第八滑轮18的一侧连接，所述第四绳索24的一端与所述第二机翼60靠近所述第六滑轮16的一侧连接，另一端依次通过所述第六滑轮16、第九滑轮19和第七滑轮17与所述第一机翼50靠近所述第七滑轮17的一侧连接。

所述第九滑轮19和第十滑轮20与所述滚转机构70连接，所述滚转机构70用于控制所述第九滑轮19和第十滑轮20的运动，以使所述飞机模型1做绕与所述飞机模型1的第一机翼50和第二机翼60的两端确定的第一方向垂直的第二方向的转动运动，其中，所述第二方向所在的水平面为所述第一机翼50和第二机翼60确定的水平面。

在本实施例中，可以通过设置第五滑轮15、第六滑轮16、第七滑轮17、第八滑轮18、第九滑轮19、第十滑轮20、第三绳索23、第四绳索24和滚转机构70来实现飞机模型1的滚转(即绕x轴运动)。如图3所示，第五滑轮15、第七滑轮17和第九滑轮19可以位于同一水平面，第六滑轮16、第八滑轮18和第十滑轮20可以位于另一水平面，两个水平面都可以与x轴和y轴确定的水平面平行。通过上述设置，可以使第三绳索23与第一机翼50连接的一侧和第四绳索24与第一机翼50连接的另一侧提供相互抵消的力(同理可得第三绳索23与第二机翼60连接的一侧和第四绳索24与第二机翼60连接的另一侧也提供相互抵消的力)，不会对飞机模型1沉浮、俯仰、滚转、偏航等运动造成约束，仅会对模型的轴向运动、侧摆有较小的约束刚度。

进一步地，所述滚转机构70包括摇臂71和第三固定件72。

所述摇臂71设置在所述第三固定件72上，所述摇臂71的一端与所述第九滑轮19连接，另一端与所述第十滑轮20连接，所述摇臂71用于根据外部控制指令转动，以使所述第九滑轮19和第十滑轮20做反向运动。

在本实施例中，可以通过摇臂71来实现对飞机模型1的滚转控制，当摇臂71与第九滑轮19连接的一端向远离飞机模型1的方向运动，带动第九滑轮19做远离飞机模型1的方向运动，而此时摇臂71与第十滑轮20连接的一端做靠近飞机模型1的运动，带动第十滑轮20做靠近飞机模型1的运动，此时第一机翼50会做靠近第七滑轮17的运动，而第二机翼60会做靠近第六滑轮16的运动，以使来实现对飞机模型1的滚转控制。

值得说明的是，能够通过摇臂71带动第三绳索23和第四绳索24的差动实现对飞机模型1滚转姿态的控制，其关键措施正是第三绳索23和第四绳索24有一个空间上的交叉(空间上未接触，或接触但并未通过机械结构进行连接)。在本申请的其他实施方式中，也可以通过改变第三绳索23和第四绳索24通过第五滑轮15、第六滑轮16、第七滑轮17、第八滑轮18、第九滑轮19和第十滑轮20的顺序实现第三绳索23和第四绳索24在空间上的交叉，达到对飞机模型1的滚装姿态进行控制的目的。

进一步地，所述滚转机构70还包括第四固定件和第二电机74。

所述第二电机74设置在所述第四固定件上，所述第二电机74与所述摇臂71电连接，用于提供所述摇臂71转动所需的动能。

在本实施例中，摇臂71的摇摆动力也可以通过电机来提供，可以设置第二电机74在第四固定件上，第二电机74可以与摇臂71电连接，以提供摇臂71摇摆的动力。

进一步地，所述滚转机构70还包括第二弹簧75，所述第二弹簧75的一端与所述第九滑轮19连接，另一与所述摇臂71靠近所述第九滑轮19的一端连接，所述第二弹簧75用于消除所述滚转机构70对所述飞机模型1刚体运动自由度的约束。。

请参照图4，图4为本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置的另一实施方式的结构示意图。

应当理解的是，在本申请实施例中，前述图2中提供的第一滑轮11、第二滑轮12、第三滑轮13、第四滑轮14、第一绳索21、第二绳索22、第一俯仰机构30和第二俯仰机构40组成的为飞机模型1提供刚体自由度和俯仰姿态控制的装置与图3中提供的第五滑轮15、第六滑轮16、第七滑轮17、第八滑轮18、第九滑轮19、第十滑轮20、第三绳索23、第四绳索24和滚转机构70组成的为飞机模型1提供滚转姿态的装置之间相互独立，因此，能够较好的分别对飞机的姿态进行调整，使得在姿态调整时不需要过多考虑相互影响因素，实现更为简单便捷。

本申请实施例还提供一种风洞试验模型支撑系统，包括风洞试验腔、控制计算机及前述的风洞试验模型支撑装置，所述风洞试验模型支撑装置设置在所述风洞试验腔内，所述控制计算机与所述风洞试验模型支撑装置电连接，可以用于记录飞机模型1的试验参数，及控制第一俯仰机构30、第二俯仰机构40和滚转机构70。

综上所述，采用本申请实施例提供的风洞试验模型支撑装置及系统，能够为飞机模型提供六个方向的刚体自由度，且可以在风洞试验的过程中对飞机模型进行姿态调整，改善了目前风洞试验中现有的软支撑结构会限制飞机模型的自由度的问题以及需要在风洞试验模型上设计专门的舵机装置来对飞机模型进行姿态调整的问题。为了减小风洞试验模型支撑装置对试验结果的影响，风洞试验模型支撑装置的部分部件可以设置在风洞试验腔外。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风洞试验模型支撑装置，其特征在于，应用于风洞试验腔，所述风洞试验模型支撑装置包括第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第一绳索、第二绳索、第一俯仰机构和第二俯仰机构；

所述第一滑轮和第二滑轮设置在飞机模型的一端，所述第三滑轮和第四滑轮设置在飞机模型的另一端；

所述第一绳索的一端与所述风洞试验腔中包括的第一壁板连接，另一端穿过所述第一滑轮和第二滑轮与所述风洞试验腔中包括的与所述第一壁板相对的第二壁板连接；

所述第二绳索的一端与所述第一俯仰机构连接，另一端穿过所述第三滑轮和第四滑轮与所述第二俯仰机构连接，所述第一俯仰机构和第二俯仰机构用于控制所述飞机模型绕所述飞机模型的机翼的两端确定的第一方向做转动运动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一俯仰机构包括第一滑块、第一丝杆和第一固定件，所述第二俯仰机构包括第二滑块、第二丝杆和第二固定件；

所述第一丝杆的一端固定在所述第一固定件上，所述第一滑块可滑动地设置在所述第一丝杆上，所述第二丝杆的一端固定在所述第二固定件上，所述第二滑块可滑动地设置在所述第二丝杆上；

所述第二绳索的一端穿过所述第三滑轮和第四滑轮与所述第一滑块连接，另一端与所述第二滑块连接；

所述第一滑块根据外部控制指令沿所述第一丝杆的延伸方向滑动，所述第二滑块根据外部控制指令沿所述第二丝杆的延伸方向滑动，所述飞机模型在所述第一滑块和第二滑块的带动下绕所述飞机模型的机翼的两端确定的第一方向做转动运动。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一俯仰机构还包括第一弹簧，所述第一弹簧的一端与所述第二绳索靠近所述第一俯仰机构的一端连接，另一端与所述第一滑块连接，所述第一弹簧用于释放所述飞机模型的刚体运动自由度。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一俯仰机构还包括第一电机，所述第一电机设置在所述第一丝杆远离所述第一固定件的一端，所述第一电机用于提供所述第一丝杆转动的动力，以使所述第一滑块随第一丝杆的转动做沿所述第一丝杆延伸方向上的运动。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一俯仰机构还包括第一位置传感器，所述第一位置传感器设置在所述第一固定件内，所述第一位置传感器用于获取所述第一丝杆的转动角度。

6.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述飞机模型的机翼包括第一机翼和第二机翼；所述风洞试验模型支撑装置还包括第五滑轮、第六滑轮、第七滑轮、第八滑轮、第九滑轮、第十滑轮、第三绳索、第四绳索和滚转机构；

所述第五滑轮和第六滑轮设置在所述风洞试验腔中包括的上壁板上，所述第五滑轮和第六滑轮确定的方向与所述飞机模型的第一机翼和第二机翼的两端确定的第一方向一致，所述第七滑轮和第八滑轮设置在所述风洞试验腔中包括的下壁板上，所述第七滑轮和第八滑轮确定的方向与所述飞机模型的第一机翼和第二机翼的两端确定的第一方向一致；

所述第三绳索的一端与所述第一机翼靠近所述第五滑轮的一侧连接，另一端依次通过第五滑轮、第十滑轮和第八滑轮与所述第二机翼靠近所述第八滑轮的一侧连接，所述第四绳索的一端与所述第二机翼靠近所述第六滑轮的一侧连接，另一端依次通过所述第六滑轮、第九滑轮和第七滑轮与所述第一机翼靠近所述第七滑轮的一侧连接；

所述第九滑轮和第十滑轮与所述滚转机构连接，所述滚转机构用于控制所述第九滑轮和第十滑轮的运动，以使所述飞机模型做绕与所述飞机模型的第一机翼和第二机翼的两端确定的第一方向垂直的第二方向的转动运动，其中，所述第二方向所在的水平面为所述第一机翼和第二机翼确定的水平面。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述滚转机构包括摇臂和第三固定件；

所述摇臂设置在所述第三固定件上，所述摇臂的一端与所述第九滑轮连接，另一端与所述第十滑轮连接，所述摇臂用于根据外部控制指令转动，以使所述第九滑轮和第十滑轮做反向运动。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述滚转机构还包括第四固定件和第二电机；

所述第二电机设置在所述第四固定件上，所述第二电机与所述摇臂电连接，用于提供所述摇臂转动所需的动能。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述滚转机构还包括第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述第九滑轮连接，另一与所述摇臂靠近所述第九滑轮的一端连接，所述第二弹簧用于消除所述滚转机构对所述飞机模型刚体运动自由度的约束。

10.一种风洞试验模型支撑系统，其特征在于，包括风洞试验腔、控制计算机及权利要求1-9中任一项所述的风洞试验模型支撑装置，所述风洞试验模型支撑装置设置在所述风洞试验腔内，所述控制计算机与所述风洞试验模型支撑装置电连接，用于控制第一俯仰机构和第二俯仰机构。