CN110793718B - 立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风洞试验模型测量领域，旨在解决现有的风洞试验模型转动惯量测量模型定位难、精度低的问题，提供一种立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其包括基座，基座的下端面的中间位置设有用于与转动惯量测量设备连接的连接部；基座的侧面设有沿其长度方向的刻度，刻度零处位于基座的对称面上；基座上设置有两个能够分别沿基座的长向移动的滑块；两个滑块上分别连接有用于支撑定位试验模型的托架组件；滑块上设有指针接口，用于配合连接一指针。本发明的有益效果是可实现对模型的偏航、俯仰、滚转三种姿态进行装卡支撑测量；卡具接口对各种外形的立式风洞尾旋试验模型辅助卡具都可适应，且安装快捷、方便。

Description

立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台

技术领域

本发明涉及风洞试验模型测量领域，具体而言，涉及立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台。

背景技术

在进行立式风洞飞机模型尾旋试验时，所用模型通常要求与真实飞机的质量分布一致，即符合弗劳德数相似准则的要求。因此，在模型设计、加工阶段均需严格控制总质量、质心位置、转动惯量等参数，而在试验开始前，还需对模型的实际质量分布参数进行综合测量与调试。

现有的测量装置不能够方便、精确地对试验模型进行装卡和实现各姿态的测量。

发明内容

本发明旨在提供一种立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，以解决现有的风洞试验模型转动惯量测量模型定位难、精度低的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其包括基座，所述基座的下端面的中间位置设有用于与转动惯量测量设备连接的连接部；所述基座的侧面设有沿其长度方向的刻度，刻度零处位于基座的对称面上；

所述基座上设置有两个能够分别沿所述基座的长向移动的滑块；两个所述滑块上分别连接有用于支撑定位试验模型的托架组件；

所述滑块上设有指针接口，用于配合连接一指针；所述指针为L型结构，其一边能够穿入所述指针接口以和所述滑块相互固定，且在指针固定于滑块的状态下，其另一边沿竖向向下延伸至对应于基座侧面的刻度。

本实施例中的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台使用时，将试验模型支撑于托架组件上，然后滑动两托架组件，使其下的滑块上固定的指针分别对应基座上的设定刻度，使得试验模型的扭摆轴线对应于刻度零处，即可通过转动惯量测量设备对所需测量的转动惯量的值进行测量。

在一种实施方式中：

两个所述托架组件分别包括卡具槽件、下托架和上托架；所述下托架沿竖向垂直连接于滑块之上；

在进行试验模型的偏航转动惯量测量时，所述试验模型沿正向状态支设，所述上托架沿竖向设置，并连接于所述下托架之上；所述卡具槽件连接于所述上托架之上；所述卡具槽件上分别连接有一偏航转动惯量测量辅助卡具，所述偏航转动惯量测量辅助卡具的上表面设置为适配试验模型偏航测量状态时下表面的配合槽，以使试验模型能够以偏航转动惯量测量姿态被支撑于两偏航转动惯量测量辅助卡具上进行偏航转动惯量测量；

在进行试验模型的俯仰转动惯量测量时，所述试验模型以其沿滚转轴转动90度的状态支设，所述上托架沿竖向设置，并连接于所述下托架之上；所述上托架具有沿所述基座的长向贯通的用于安装俯仰转动惯量测量辅助卡具的俯仰卡具接口；其中一个所述俯仰转动惯量测量辅助卡具包括能够固定于所述俯仰卡具接口内的块状部，该块状部上开设有适配试验模型头部外周面的弧面孔；另一个所述俯仰转动惯量测量辅助卡具包括能够固定于所述俯仰卡具接口内的块状部和连接于块状部内侧面的凸块，所述凸块适配试验模型的尾部，以使试验模型能够以俯仰转动惯量测量姿态被支撑于两个俯仰转动惯量测量辅助卡具上进行俯仰转动惯量测量；

在进行试验模型的滚转转动惯量测量时，所述试验模型以尾部朝下的竖向状态支设，所述上托架拆除，所述卡具槽件连接于所述下托架之上；所述卡具槽件上分别连接有一滚转转动惯量测量辅助卡具，所述滚转转动惯量测量辅助卡具沿水平设置，所述滚转转动惯量测量辅助卡具的内侧面设置为适配试验模型滚转测量状态时上下表面的配合槽；所述基座上叠设有下支撑辅件，所述下支撑辅件位于两个所述托架组件之间；所述试验模型通过其尾部沿竖向支撑于所述下支撑辅件之上。

本方案至少具有以下有益效果之一：

该方案在支撑并测量模型转动惯量时，可实现对模型的偏航、俯仰、滚转三种姿态进行装卡支撑测量；

该方案可方便地对装卡后的被测模型转动惯量的参考轴线位置进行快速、精确调整，测量效率高；

实用性较强，该转动惯量测量扭摆台的卡具接口对各种外形的立式风洞尾旋试验模型辅助卡具都可适应，且安装快捷、方便。

在一种实施方式中：

所述下托架包括沿竖向的竖架板和连接于竖架板侧面的直角三角形的支撑板。

在一种实施方式中：

每个所述竖架板由两个沿基座宽向间隔设置的两个支撑板支撑，所述支撑板的底边连接于所述滑块上，竖向的直角边连接于竖架板的侧面。

在一种实施方式中：

所述支撑板分别连接于所述竖架板的内侧。

在一种实施方式中：

所述上托架包括四块板件围成的矩形框结构，矩形框结构内部作为所述俯仰卡具接口；

所述矩形框结构的侧板上开孔，用于配合螺钉以锁紧配合于其内的俯仰转动惯量测量辅助卡具。

在一种实施方式中：

所述下托架的上表面、所述上托架的上表面、所述卡具槽件上分别开设有竖向对应的连接孔，用于配合螺钉以实现彼此之间的可拆卸连接。

在一种实施方式中：

所述基座的上方台面上安装有两个沿基座的宽向相互间隔的导轨；所述滑块包括分别配合于两导轨的滑块座以及支撑连接于所述滑块座之上的托架底座；所述托架组件支撑于所述托架底座之上。

在一种实施方式中：

所述导轨的两端分别设有端板，以限定所述滑块的活动范围。

在一种实施方式中：

所述指针包括呈L型的两边和连接于直角外侧的凸出部，凸出部设有通孔，以方便手持操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中提及之附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，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中示出了本实施例中的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台用于试验模型的偏航转动惯量测量时的使用状态视图；

图2中示出了本实施例中的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台用于试验模型的俯仰转动惯量测量时的使用状态视图；

图3中示出了本实施例中的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台用于试验模型的滚转转动惯量测量时的使用状态视图；

图4中示出了本实施例中的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台的一种实施方式的结构示意图；

图5为基座的结构示意图；

图6为导轨滑块连接结构示意图；

图7为托架组件的一种实施方式的示意图；

图8为指针的一种实施方式的示意图。

图标：11-试验模型；12-机身；13-主翼；14-头部；15-垂尾；16-尾翼；17-槽形；18-立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台；19-基座；20-连接部；21-刻度；22-滑块；23-托架组件；24-指针接口；25-指针；26-卡具槽件；27-下托架；28-上托架；29-偏航转动惯量测量辅助卡具；30-配合槽；31-俯仰转动惯量测量辅助卡具；32-俯仰卡具接口；33-块状部；34-弧面孔；35-块状部；36-凸块；37-滚转转动惯量测量辅助卡具；38-配合槽；39-下支撑辅件；40-竖架板；41-支撑板；42-底边；43-直角边；44-板件；45-开孔；46-连接孔；47-导轨；49-滑块座；50-托架底座；51-端板；52-凸出部。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明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发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，本发明的描述中若出现术语“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。

此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

配合参见图1-图8，本实施例中的试验模型11为常见的飞机模型，其包括机身12，机身12两侧的主翼13、机身12前部的头部14、机身12后部上表面的垂尾15，以及机身12后部两侧的尾翼16。其中试验模型11的头部14大致为柱状结构，垂尾15和尾翼16分别伸出机身12的后部一定距离，并且垂尾15和尾翼16之间沿试验模型11的上下方向间隔形成槽形17。

本实施例提供一种立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台18，其包括基座19，基座19的下端面的中间位置设有用于与转动惯量测量设备连接的连接部20，本实施例中连接部20可以是设置于基座底部的盲孔；基座19的侧面设有沿其长度方向的刻度21，刻度零处位于基座19的对称面上；基座19上设置有两个能够分别沿基座19的长向移动的滑块22；两个基座19上分别连接有用于支撑定位试验模型11的托架组件23；滑块22上设有指针接口24，用于配合连接一指针25；指针25为L型结构，其一边能够穿入指针接口24以和滑块22相互固定，且在指针25固定于滑块22的状态下，其另一边沿竖向向下延伸至对应于基座19侧面的刻度21。

本实施例中的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台18使用时，将试验模型11支撑于托架组件23上，然后滑动两托架组件23，使其下的滑块22上固定的指针25分别对应基座19上的设定刻度21，使得试验模型11的扭摆轴线60对应于刻度零处，即可通过转动惯量测量设备(未示出)对所需测量的转动惯量的值进行测量。

本实施例中，两个托架组件23分别包括卡具槽件26、下托架27和上托架28；下托架27沿竖向垂直连接于滑块22之上；

配合参见图1，在进行试验模型11的偏航转动惯量测量时，试验模型11沿正向状态支设，上托架28沿竖向设置，并连接于下托架27之上；卡具槽件26连接于上托架28之上；卡具槽件26上分别连接有一偏航转动惯量测量辅助卡具29，偏航转动惯量测量辅助卡具29的上表面设置为适配试验模型11偏航测量状态时下表面的配合槽30，以使试验模型11能够以偏航转动惯量测量姿态支撑于两偏航转动惯量测量辅助卡具29上进行偏航转动惯量测量；

在进行试验模型11的俯仰转动惯量测量时，试验模型11以其沿滚转轴转动90度的状态支设，上托架28沿竖向设置，并连接于下托架27之上；上托架28具有沿基座19的长向贯通的用于安装俯仰转动惯量测量辅助卡具31的俯仰卡具接口32；其中一个俯仰转动惯量测量辅助卡具31包括能够固定于俯仰卡具接口32内的块状部33，该块状部33上开设有适配试验模型11的头部14外周面的弧面孔34；另一个俯仰转动惯量测量辅助卡具31包括能够固定于俯仰卡具接口32内的块状部35和连接于块状部35内侧面的凸块36，凸块36适配试验模型11的尾部，以使试验模型11能够以俯仰转动惯量测量姿态支撑于两个俯仰转动惯量测量辅助卡具31上进行俯仰转动惯量测量；

在进行试验模型11的滚转转动惯量测量时，试验模型11以尾部朝下的竖向状态支设，上托架28拆除，卡具槽件26连接于下托架27之上；卡具槽件26上分别连接有一滚转转动惯量测量辅助卡具37，滚转转动惯量测量辅助卡具37沿水平设置，滚转转动惯量测量辅助卡具37的内侧面设置为适配试验模型11滚转测量状态时上下表面的配合槽38；基座19上叠设有下支撑辅件39，下支撑辅件位于两个托架组件23之间；试验模型11通过其尾部沿竖向支撑于下支撑辅件39之上。

本实施例中的个辅助卡具的设计可参照专利文献CN108120360B-一种风洞试验模型11质量特性测量卡具设计方法中记载的方案进行设计。

本方案至少具有以下有益效果之一：

该方案在支撑并测量模型转动惯量时，可实现对模型的偏航、俯仰、滚转三种姿态进行装卡支撑测量；

该方案可方便地对装卡后的被测模型转动惯量的参考轴线位置进行快速、精确调整，测量效率高；

实用性较强，该转动惯量测量扭摆台的卡具接口对各种外形的立式风洞尾旋试验模型11辅助卡具都可适应，且安装快捷、方便。

本方案中，下托架27包括沿竖向的竖架板40和连接于竖架板40侧面的直角三角形的支撑板41。每个竖架板40由两个沿基座19宽向间隔设置的两个支撑板41支撑，支撑板41的底边42连接于滑块22上，竖向的直角边43连接于竖架板40的侧面。支撑板41分别连接于竖架板40的内侧。

本实施例中的上托架28包括四块板件44围成的矩形框结构，矩形框结构内部作为俯仰卡具接口32；矩形框结构的侧板上开孔45，用于配合螺钉以锁紧配合于其内的俯仰转动惯量测量辅助卡具31。

本实施例中，下托架27的上表面、上托架28的上表面、卡具槽件26上分别开设有竖向对应的连接孔46，用于配合螺钉以实现彼此之间的可拆卸连接。

在一种实施方式中，基座19的上方台面上安装有两个沿基座19的宽向相互间隔的导轨47；滑块22包括分别配合于两导轨47的滑块22座以及支撑连接于滑块22座之上的托架底座50；托架组件23支撑于托架底座50之上。导轨47的两端分别设有端板51，以限定滑块22的活动范围。

本实施例中的指针25包括呈L型的两边和连接于直角外侧的凸出部52，凸出部52设有通孔，以方便手持操作。

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

Claims (9)

1.一种立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

包括基座，所述基座的下端面的中间位置设有用于与转动惯量测量设备连接的连接部；所述基座的侧面设有沿其长度方向的刻度，刻度零处位于基座的对称面上；

所述基座上设置有两个能够分别沿所述基座的长向移动的滑块；两个所述滑块上分别连接有用于支撑定位试验模型的托架组件；

所述滑块上设有指针接口，用于配合连接一指针；所述指针为L型结构，其一边能够穿入所述指针接口以和所述滑块相互固定，且在指针固定于滑块的状态下，其另一边沿竖向向下延伸至对应于基座侧面的刻度；

两个所述托架组件分别包括卡具槽件、下托架和上托架；所述下托架沿竖向垂直连接于滑块之上；

在进行试验模型的偏航转动惯量测量时，所述试验模型沿正向状态支设，所述上托架沿竖向设置，并连接于所述下托架之上；所述卡具槽件连接于所述上托架之上；所述卡具槽件上分别连接有一偏航转动惯量测量辅助卡具，所述偏航转动惯量测量辅助卡具的上表面设置为适配试验模型偏航测量状态时下表面的配合槽，以使试验模型能够以偏航转动惯量测量姿态被支撑于两偏航转动惯量测量辅助卡具上进行偏航转动惯量测量；

在进行试验模型的俯仰转动惯量测量时，所述试验模型以其沿滚转轴转动90度的状态支设，所述上托架沿竖向设置，并连接于所述下托架之上；所述上托架具有沿所述基座的长向贯通的用于安装俯仰转动惯量测量辅助卡具的俯仰卡具接口；其中一个所述俯仰转动惯量测量辅助卡具包括能够固定于所述俯仰卡具接口内的块状部，该块状部上开设有适配试验模型头部外周面的弧面孔；另一个所述俯仰转动惯量测量辅助卡具包括能够固定于所述俯仰卡具接口内的块状部和连接于块状部内侧面的凸块，所述凸块适配试验模型的尾部，以使试验模型能够以俯仰转动惯量测量姿态被支撑于两个俯仰转动惯量测量辅助卡具上进行俯仰转动惯量测量；

在进行试验模型的滚转转动惯量测量时，所述试验模型以尾部朝下的竖向状态支设，所述上托架拆除，所述卡具槽件连接于所述下托架之上；所述卡具槽件上分别连接有一滚转转动惯量测量辅助卡具，所述滚转转动惯量测量辅助卡具沿水平设置，所述滚转转动惯量测量辅助卡具的内侧面设置为适配试验模型滚转测量状态时上下表面的配合槽；所述基座上叠设有下支撑辅件，所述下支撑辅件位于两个所述托架组件之间；所述试验模型通过其尾部沿竖向支撑于所述下支撑辅件之上。

2.根据权利要求1所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述下托架包括沿竖向的竖架板和连接于竖架板侧面的直角三角形的支撑板。

3.根据权利要求2所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

每个所述竖架板由两个沿基座宽向间隔设置的两个支撑板支撑，所述支撑板的底边连接于所述滑块上，竖向的直角边连接于竖架板的侧面。

4.根据权利要求3所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述支撑板分别连接于所述竖架板的内侧。

5.根据权利要求1所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述上托架包括四块板件围成的矩形框结构，矩形框结构内部作为所述俯仰卡具接口；

所述矩形框结构的侧板上开孔，用于配合螺钉以锁紧配合于其内的俯仰转动惯量测量辅助卡具。

6.根据权利要求1所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述下托架的上表面、所述上托架的上表面、所述卡具槽件上分别开设有竖向对应的连接孔，用于配合螺钉以实现彼此之间的可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述基座的上方台面上安装有两个沿基座的宽向相互间隔的导轨；所述滑块包括分别配合于两导轨的滑块座以及支撑连接于所述滑块座之上的托架底座；所述托架组件支撑于所述托架底座之上。

8.根据权利要求7所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述导轨的两端分别设有端板，以限定所述滑块的活动范围。

9.根据权利要求1所述的立式风洞尾旋试验模型转动惯量测量扭摆台，其特征在于：

所述指针包括呈L型的两边和连接于直角外侧的凸出部，凸出部设有通孔，以方便手持操作。

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