CN111122109A - 一种风洞飞行器模型副翼角度调节装置 - Google Patents

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石义雷
李绪国
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Abstract

本发明公开了一种风洞飞行器模型副翼角度调节装置，包括：飞行器模型主体，其一端连接有模型支撑杆，所述飞行器模型主体上可转动连接有副翼，所述飞行器模型主体内对称设置有用于改变副翼角度并对副翼进行固定的角度调节机构。本发明的风洞飞行器模型副翼角度调节装置具有能够实现副翼不同角度的偏转，且调节简单，方便操作，不改变飞行器模型的气动外形，不影响风洞试验流场品质的优点。

Description

一种风洞飞行器模型副翼角度调节装置
技术领域
本发明属于风洞试验装置技术领域，具体涉及一种风洞飞行器模型副翼角度调节装置。
背景技术
在风洞试验时，有时需要调整飞行器模型的副翼角度，获得不同的气动参数。但调整并锁紧飞行器模型副翼一直比较困难：一是风洞飞行器模型是按照一定的缩比和流场堵塞度要求设计和制造的，一般比较小巧、精细，尤其是高超声速、稀薄过渡流区模拟试验条件下，飞行器模型更小，在小的模型上安装副翼角度调节及锁紧装置比较困难；二是在飞行器地面试验时，为了尽可能准确模拟飞行器高空气动环境，必须满足一定的相似规律，保持飞行器模型的气动外形不变，这也是地面风洞试验最基本的要求，如果在飞行器模型表面安装副翼角度调节及锁紧装置，将破坏飞行器模型的气动外形；三是在风洞气动热特性试验研究中，整个飞行器模型常常采用非金属绝热材料，而且按照一定的比例缩小制造的副翼，材质较薄，在这些薄薄的非金属绝热材料上安装副翼角度调节及锁紧装置，实际操作困难，同时在风洞试验中，飞行器模型表面温度会发生改变，外露的副翼角度调节及锁紧装置与非金属材料膨胀系数不同，将产生较大的角度误差；四是在风洞试验中，飞行器模型表面要承受一定的气动载荷，安装的副翼角度调节及锁紧装置在气动载荷作用下，容易导致副翼角度调节及锁紧装置变形，改变事先设定的副翼角度。这些因素导致了调整、定位和锁紧飞行器模型副翼比较困难。过去，在开展风洞试验时，一直想解决这个问题，但都没有较好解决办法。大多数情况下，要么将副翼角度调节及锁紧装置，安装在飞行器模型表面，进行试验，导致地面模拟试验“失真”；要么就不开展副翼角度调整试验，从而缺乏地面试验飞行器副翼角度变化状态下重要的气动参数。这些“不充分”的风洞试验，对飞行器设计带来较大的安全隐患。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种风洞飞行器模型副翼角度调节装置，包括：
飞行器模型主体，其一端连接有模型支撑杆，所述飞行器模型主体上可转动连接有副翼，所述飞行器模型主体内对称设置有用于改变副翼角度并对副翼进行固定的角度调节机构。
优选的是，所述飞行器模型主体与副翼的可转动连接方式为：所述飞行器模型主体内设置有可转动的转轴，所述转轴与副翼刚性连接。
优选的是，所述角度调节机构包括：
半圆柱块，其与转轴固定连接，所述转轴穿过半圆柱块；
角度限位块，其可滑动连接在飞行器模型主体内，所述角度限位块一端与半圆柱块的矩形面相接触；
顶紧螺钉，其与飞行器模型主体可拆卸连接，所述顶紧螺钉与角度限位块的另一端相互接触。
优选的是，所述角度限位块与飞行器模型主体的可滑动连接方式为：所述飞行器模型主体内设置有滑动腔，所述角度限位块位于滑动腔内，并与滑动腔滑动连接。
优选的是，所述顶紧螺钉与飞行器模型主体的可拆卸连接方式为：所述滑动腔的一端的飞行器模型主体内设置有螺纹孔，所述顶紧螺钉与螺纹孔通过螺纹连接。
优选的是，所述飞行器模型主体端部设置有凹槽，所述凹槽与螺纹孔相互连通。
优选的是，所述角度限位块为直角梯形体，所述角度限位块与半圆柱块的矩形面相接触的端面为倾斜端面，且与半圆柱块的矩形面相互贴合，所述角度限位块另一端的端部设置有安装螺孔。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明通过设置的半圆柱块、角度限位块和顶紧螺钉组合，来实现副翼不同角度的偏转，当顶紧螺钉顶紧角度限位块时，半圆柱块上的矩形面与角度限位块倾斜面紧密贴合，实现预设定的副翼偏转角度；且通过更换端面倾斜角度不同的角度限位块，就可实现副翼不同角度的调节，调节方式简单，方便实用。
2、本发明通过在飞行器模型主体内设置滑动腔和螺纹孔，安装角度限位块和顶紧螺钉，不改变飞行器气动外形，不影响风洞试验流场品质。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明：
图1为本发明提供的装置结构示意图；
图2为本发明提供的半圆柱块与角度限位块连接结构示意图；
图3为本发明提供的角度限位块结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-3所示的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，包括：
飞行器模型主体1，其一端连接有模型支撑杆2，所述飞行器模型主体1上可转动连接有副翼3，所述飞行器模型主体1内对称设置有用于改变副翼角度并对副翼进行固定的角度调节机构4。
在这种技术方案中，根据试验所需的副翼角度，通过角度调节机构4对副翼3的角度进行调节，并将副翼3固定紧密，避免副翼3角度发生变化，再通过模型支撑杆2将飞行器模型主体1固定在模型支撑装置(未示出)上，固定完成后，开展相关的试验。
在上述技术方案中，所述飞行器模型主体1与副翼3的可转动连接方式为：所述飞行器模型主体1内设置有可转动的转轴11，所述转轴11与副翼3刚性连接。采用这种方式，通过转轴带动副翼转动，方便通过转轴实现对副翼角度的快速改变。
在上述技术方案中，所述角度调节机构4包括：
半圆柱块41，其与转轴11固定连接，所述转轴11穿过半圆柱块41；
角度限位块42，其可滑动连接在飞行器模型主体1内，所述角度限位块42一端与半圆柱块41的矩形面411相接触；
顶紧螺钉43，其与飞行器模型主体1可拆卸连接，所述顶紧螺钉43与角度限位块42的另一端相互接触。
采用这种方式，将半圆柱块41与转轴11相互固定连接，转轴11转动时，实现对副翼3角度的改变，设置的角度限位块42与固定在转轴11上的半圆柱块41的矩形面411相互接触，并通过顶紧螺钉43顶紧角度限位块42，实现半圆柱块41位置的固定，使得转轴11保持固定，从而实现副翼3的固定。
在上述技术方案中，所述角度限位块42与飞行器模型主体1的可滑动连接方式为：所述飞行器模型主体1内设置有滑动腔12，所述角度限位块42位于滑动腔12内，并与滑动腔12滑动连接。采用这种方式，设置滑动腔12作为角度限位块42的移动路径，从而实现对角度限位块42位置的限定。
在上述技术方案中，所述顶紧螺钉43与飞行器模型主体1的可拆卸连接方式为：所述滑动腔12的一端的飞行器模型主体1内设置有螺纹孔13，所述顶紧螺钉43与螺纹孔13通过螺纹连接。采用这种方式，通过设置的顶紧螺钉43顶紧角度限位块42，连接稳固，方便拆装，防止飞行器模型在运动过程中角度限位块42的发生位移或滑落，避免造成试验失败。
在上述技术方案中，所述飞行器模型主体1端部设置有凹槽14，所述凹槽14与螺纹孔13相互连通。采用这种方式，在行器模型主体1端部设置有凹槽14，在将顶紧螺钉43拧入螺纹孔13后，使得顶紧螺钉43位于凹槽中14，使得顶紧螺钉43尾部不外露，保证飞行器模型的气动外形。
在上述技术方案中，所述角度限位块42为直角梯形体，所述角度限位块42与半圆柱块41相接触的端面421为倾斜端面，且与半圆柱块41的矩形面411相互贴合，所述角度限位块42另一端的端部设置有安装螺孔422。采用这种方式，将角度限位块42设置为直角梯形体，并通过滑动腔12进行限位，保证角度限位块42的倾斜面421与半圆柱块41的矩形面411贴合紧密，从而使半圆柱块41固定，可通过改变角度限位块42倾斜面的倾斜角度，从而改变副翼3的角度，调节方式简单，连接结构稳固，且使用方便，并通过设置的安装螺孔422，使用相配合的较长的螺钉，通过螺钉拧入安装螺孔内，方便将角度限位块42从滑动腔12，经由螺纹孔13拉出，便于更换新的角度限位块42；对角度限位块42进行安装时，选择角度相对应的角度限位块42，将螺钉拧入安装螺孔422内，并将角度限位块42经过螺纹孔13，插入滑动腔12内，推动螺钉使得角度限位块42的倾斜端面421与半圆柱块41的矩形面411相互贴合，旋出螺钉，并将顶紧螺钉43安装到位，使得角度限位块42与半圆柱块41相互贴紧，固定不动。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的风洞飞行器模型副翼角度调节装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，包括：
飞行器模型主体，其一端连接有模型支撑杆，所述飞行器模型主体上可转动连接有副翼，所述飞行器模型主体内对称设置有用于改变副翼角度并对副翼进行固定的角度调节机构。
2.如权利要求1所述的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，所述飞行器模型主体与副翼的可转动连接方式为：所述飞行器模型主体内设置有可转动的转轴，所述转轴与副翼刚性连接。
3.如权利要求2所述的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，所述角度调节机构包括：
半圆柱块，其与转轴固定连接，所述转轴穿过半圆柱块；
角度限位块，其可滑动连接在飞行器模型主体内，所述角度限位块一端与半圆柱块的矩形面相接触；
顶紧螺钉，其与飞行器模型主体可拆卸连接，所述顶紧螺钉与角度限位块的另一端相互接触。
4.如权利要求3所述的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，所述角度限位块与飞行器模型主体的可滑动连接方式为：所述飞行器模型主体内设置有滑动腔，所述角度限位块位于滑动腔内，并与滑动腔滑动连接。
5.如权利要求4所述的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，所述顶紧螺钉与飞行器模型主体的可拆卸连接方式为：所述滑动腔的一端的飞行器模型主体内设置有螺纹孔，所述顶紧螺钉与螺纹孔通过螺纹连接。
6.如权利要求5所述的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，所述飞行器模型主体端部设置有凹槽，所述凹槽与螺纹孔相互连通。
7.如权利要求3所述的风洞飞行器模型副翼角度调节装置，其特征在于，所述角度限位块为直角梯形体，所述角度限位块与半圆柱块的矩形面相接触的端面为倾斜端面，且与半圆柱块的矩形面相互贴合，所述角度限位块另一端的端部设置有安装螺孔。
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