CN114323560B - 一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，通过在测试区域均布示踪粒子，利用脉冲片状激光照射粒子分布区域，再通过垂向的CCD电荷耦合元件监测设备记录两次或多次片状激光下示踪粒子的位置关系，分析微小粒子的速度情况，达到对潜航器尾部流场的实时监测的作用。本发明首次设计了粒子测速同步运动装置与岸基激光三自由度调节发射装置，在潜航器尾流场测试过程中，可以达到示踪粒子同步均与布场，尾流场三维非接触式全息监测的功能。
Description
技术领域
本发明属于水动力实验模拟系统技术领域，具体涉及一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统。
背景技术
近年来，随着国内水动力实验模拟试验技术的快速发展，水动试验流场测试技术也在不断的发展进步。水面船与水下潜航器的水动流场试验对产品外形壳体的优化设计具有重要的指导作用。水面船与潜航器水下流场的测试一般利用一定缩比关系的试验模型在水动实验室展开与测试。针对水动试验模型流场测试技术的发展直接关系到水面与水下船舶型号的发展进程。
目前船舶尾流场主要通过数值仿真的技术展开，利用数值分析方法得到尾流场的分布情况；在水动试验方法上，主要通过毕托耙管测量流体总压力与静压力之差来计算流速的方法测量模型水下速度场的分布。
目前水动模型尾流场监测方法比较单一，存在以下不足：(1)尾流场的测试方式主要通过数值仿真的方法计算获得，目前尾流场数值软件仿真技术只能定性的来分析流场的分布情况，软件分析存在简化情况与实际测量存在一定差别；(2)传统的尾流场测量方法主要利用毕托耙管测量压差的方式，测量管口较大，压差为较大区域的均值压差，无法监测反应微小区域流场情况；(3)采用毕托耙管测速方式，管口测量端与流场测试区域直接接触，影响流场的原始状态，降低测量精度。
发明内容
本发明提供一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，解决传统的尾流场测量方法，存在测量精度低的问题。
本发明提供一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，包括：试验拖车1、试验剑体2、潜航器试验模型3、粒子测试同步运动装置4和岸基激光三自由度调节发射装置5；其中，
所述试验剑体2上端连接试验拖车1，下端连接潜航器试验模型3，所述试验拖车1为潜航器试验模型3提供一定的试验速度；
所述粒子测试同步运动装置4作为所述潜航器试验模型3的后端与所述潜航器试验模型3的前端连接；所述粒子测试同步运动装置4包括：示踪粒子实时动态分布装置41、二自由度同步运动检测结构44；
所述示踪粒子实时动态分布装置41用于绕所述潜航器试验模型3的轴转动并产生示踪粒子阵10；
所述二自由度同步运动检测结构44随所述示踪粒子实时动态分布装置41转动，并包括：第二脉冲激光片发生器447、第二CCD相机4412、第一脉冲激光发生器4415以及第一CCD相机4418；
所述第一脉冲激光发生器4415和所述第二CCD相机4412布置在所述二自由度同步运动检测结构44尾部，激光片发生区域和探测区域均朝向所述二自由度同步运动检测结构44头部；
所述第二脉冲激光片发生器447和所述第一CCD相机4418布置在所述二自由度同步运动检测结构44中部，激光片发生区域和探测区域均朝向所述二自由度同步运动检测结构44两侧；
岸基激光三自由度调节发射装置5包括：第三脉冲激光片发生器55；岸基激光三自由度调节发射装置5通过螺栓固定在试验拖车1底部，所述第三脉冲激光片发生器55产生垂直于水平面的连续性片状激光；
所述的第二CCD相机4412的探测区域与第二脉冲激光片发生器447和第三脉冲激光片发生器55的脉冲激光片面垂直；
所述第一CCD相机4418的探测区域与所述第一脉冲激光发生器4415的脉冲激光片面垂直。
可选的，所述粒子测试同步运动装置4还包括：模型纵向龙骨结构42和模型横向龙骨结构43；
模型纵向龙骨结构42为环形结构，外侧支撑固定在模型的内表面，防止模型表型提高模型的强度的作用；模型横向龙骨结构43为横向金属板固定结构，为模型提供纵向的刚度与强度的作用，以及为内部传动运动结构提供定位金属面；
所述二自由度同步运动检测结构44与示踪粒子实时动态分布装置41通过法兰面螺栓连接固定，底部通过螺栓固定在模型纵向龙骨结构42与模型横向龙骨结构43上。
可选的，所述示踪粒子实时动态分布装置41包括：模型内部主轴电机411、电机U型定位座412、转动轴413、轴承414、轴端法兰盘415、连接法兰面419、电机固定法兰面4110、长方体四面支撑结构4111、步进电机4112、推杆顶端4113、粒子布阵端联轴器4116、主轴支撑座4117、电机输出端联轴器4118；
所述的模型内部主轴电机411螺栓定位固定在电机U型定位座412上；所述的电机U型定位座412通过螺栓与模型横向龙骨结构43紧固连接；所述的转动轴413一端通过电机输出端联轴器4118与模型内部主轴电机411输出轴连接，另一端通过粒子布阵端联轴器4116与轴端法兰盘415的凸轴端连接；所述的轴承414固定在主轴支撑座4117的轴承座上，主轴支撑座4117通过螺栓与模型横向龙骨结构43紧固连接；所述的轴端法兰盘415一端面为凸轴结构与粒子布阵端联轴器4116连接，另一端为平法兰面与连接法兰面419螺栓紧固连接；
所述的连接法兰面419共计两个，分别螺栓固定在长方体四面支撑结构4111的两侧，一侧与轴端法兰盘415螺栓连接，一侧与二自由度同步运动检测结构44螺栓紧固连接；所述的电机固定法兰面4110一共有四个，底端分别与四个长方体四面支撑结构4111的上端面法兰连接，上端与步进电机4112螺栓紧固连接；所述的长方体四面支撑结构4111为长方体定位座，两侧与两个连接法兰面419螺栓紧固连接，能够与转动轴413同步控制转动，四周端面与四个电机固定法兰面4110连接，固定定位安装步进电机4112，带动步进电机4112同步转动；所述的步进电机4112一共有四个，螺栓定位于长方体四面支撑结构4111上端面，用于控制推杆顶端4113上下运动。
可选的，所述示踪粒子实时动态分布装置41还包括：同步转动环416、示踪粒子输出管417、示踪粒子存储管418、示踪粒子4114、示踪粒子出口4115；
所述的同步转动环416外形面为潜航器试验模型3前端与模型尾端壳体46的分界面，通过示踪粒子存储管418与步进电机4112与内部主轴转动结构螺栓紧固连接，具有与转动轴413同步旋转转动的功能，同步转动环416的四周具有四个示踪粒子出口4115，示踪粒子4114在步进电机4112和推杆顶端4113的配合作用下可实时调控示踪粒子4114的输出速度，改变示踪粒子阵10的浓度，以满足试验需求，同时同步转动环416具有旋转功能，可以均匀的在模型尾端壳体46附近区域布置均匀的示踪粒子阵10，提高尾部流场的监测效率。
可选的，所述二自由度同步运动检测结构44还包括：导向转轴连接法兰盘441、第一轴承定位座442、U型卡座443、槽式卷线盘444、绳索445、工字座滑块446、弹簧定位板448、第二轴承定位座449、侧向定位支架4410、CCD相机固定座4411、T型固定架4413、脉冲发生器固定座4414、副轴定位座4416、复位弹簧4417、轴侧长键4419、副轴4420和纵向运动动力电机4421；
所述的导向转轴连接法兰盘441一端与副轴4420螺栓紧固连接，一端与连接法兰面419螺栓紧固连接，使副轴4420随转动轴413同步转动；
所述的第一轴承定位座442下端与模型横向龙骨结构43螺栓紧固连接，中间具有轴承孔，与副轴4420配合固定，起支撑副轴4420的作用；所述的U型卡座443具有两个，左右对称配合，通过收紧螺栓使U型卡座443中间与副轴4420夹紧固定定位，U型卡座443两侧与纵向运动动力电机4421螺栓紧固连接；所述的槽式卷线盘444与纵向运动动力电机4421主轴胶粘固定，用于收放绳索445，以控制定位在工字座滑块446上的第二脉冲激光片发生器447与第一CCD相机4418的纵向运动，所述的绳索445一端固定在槽式卷线盘444上，一端固定在工字座滑块446的侧端面；所述的工字座滑块446前后两端分别与绳索445连接和复位弹簧4417焊接，两侧分别与第二脉冲激光片发生器447和第一CCD相机4418螺栓紧固连接，中间具有键槽孔与轴侧长键4419和副轴4420配合和同步转动；所述的第二脉冲激光片发生器447螺栓紧固在工字座滑块446侧端面槽内，为示踪粒子阵10提供垂直于潜航器试验模型3的轴切面的片状脉冲激光；
所述的弹簧定位板448一端与复位弹簧4417焊接固定，另一端与第二轴承定位座449螺栓紧固连接；所述的第二轴承定位座449下端与模型横向龙骨结构43螺栓紧固连接，中间具有轴承孔，与副轴4420配合固定，起支撑副轴4420的作用；所述的侧向定位支架4410为T型结构，总计有两个对称安装，长端面具有双排通孔，与第一脉冲激光片发生器4415和第二CCD相机4412螺栓紧固连接，同时第一脉冲激光片发生器4415和第二CCD相机4412具有垂直于潜航器试验模型3轴向方向的平移调节定位功能，满足粒子测试不同位置监控需要，另一端与T型固定架4413螺栓连接固定；所述的CCD相机固定座4411上下通过螺栓穿过侧向定位支架4410长端面的双排通孔螺栓夹紧固定，上端通过螺栓与第二CCD相机4412紧固连接，同时可以使第二CCD相机4412沿垂直于潜航器试验模型3轴向方向平移；
所述的第二CCD相机4412螺栓紧固在CCD相机固定座4411上端面，探测区域与第二脉冲激光片发生器447和第三脉冲激光片发生器55的脉冲激光片面垂直，可以与第二脉冲激光片发生器447和第三激光片发生器55相互配合监测模型尾端壳体46尾流场全区域垂直于即潜航器试验模型3的轴切面的流场情况；
所述的T型固定架4413具有三个法兰连接面，底面副轴定位座4416尾端面螺栓紧固连接，侧面与两个侧向定位支架4410螺栓紧固连接；所述的脉冲发生器固定座4414上下通过螺栓穿过侧向定位支架4410长端面的双排通孔螺栓夹紧固定，上端通过螺栓与第一脉冲激光片发生器4415紧固连接，同时可以使第一脉冲激光片发生器4415沿垂直于潜航器试验模型3的轴切面平移；所述的第一脉冲激光片发生器4415螺栓紧固在脉冲发生器固定座4414上端面，可以发射垂直于潜航器试验模型3的圆周面的第一二自由度激光片6，同时与副轴4420同步转动，与第一CCD相机4418相配合，同步沿潜航器试验模型3的轴向旋转监测垂直于潜航器试验模型3的圆周面的流场情况；所述的副轴定位座4416中间与副轴4420通过销轴固定，同步转动，尾端面与T型固定架4413螺栓固定；所述的复位弹簧4417有两个，对称焊接固定在工字座滑块446与弹簧定位板448中间，当第二脉冲激光片发生器447和第一CCD相机4418被拉至首部时，复位弹簧4417可以根据需要将其复位；所述的第一CCD相机4418螺栓紧固在工字座滑块446侧面，可以与副轴4420沿潜航器试验模型3的轴向同步旋转和沿垂直于沿潜航器试验模型3的轴切面平移。
可选的，所述述的岸基激光三自由度调节发射装置5包括：上横向固定梁51、下横向固定梁52、线性滑块53、底端调角度法兰面54、激光发生器固定座法兰面56、安装定位面57、线性滑轨58、竖向连接梁59、上纵向固定梁510；
所述的上横向固定梁51与上纵向固定梁等结构510焊接固定，上端面通过螺栓与试验拖车1连接固定；所述的下横向固定梁52、线性滑轨58焊接固定；所述的竖向连接梁59与下横向固定梁52与上纵向固定梁等结构510焊接固定；所述的线性滑块53与线性滑轨58配合安装具有潜航器试验模型3的轴向的平移定位功能；所述的底端调角度法兰面54通过螺栓与安装定位面双排通孔57螺栓紧固，并且具有垂直于潜航器试验模型3轴向方向的移动定位功能；所述的第三脉冲激光片发生器55固定座法兰面56螺栓定位在激光发生器固定座法兰面56上；所述的激光发生器固定座法兰面56与底端调角度法兰面54螺栓定位，可以沿垂直于试验拖车1的方向旋转定位；所述的安装定位面57通过螺栓与四个线性滑块53紧固。
可选的，所述粒子测试同步运动装置4还包括：定子桨模型45；
所述的定子桨模型45为潜航器试验模型3的一部分，为金属件，中间有轴孔与轴承座，前端利用换用胶粘定位在模型的尾端。
可选的，所述粒子测试同步运动装置4还包括：模型尾端壳体46和模型尾舵47；
模型尾端壳体46为潜航器试验模型3的尾端，为超白钢化玻璃制作而成；模型尾舵47为潜航器试验模型3尾部结构，通过胶粘方式固定。
本发明提供一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，设计了一种示踪粒子实时布场，脉冲激光片发生器与CCD监测设备同步运动，多自由度调节的试验结构装置，实现对潜航器尾流场的三维监测的功能。具体发明目的为：(1)提出了水下潜航器模型尾流场示踪粒子测速方法，能够通过微小的示踪粒子准确的测量水下潜航器模型尾流场的速度分布情况；(2)提出了粒子测速同步运动装置，设计了示踪粒子实时动态布场装置，可以在试验过程中同步开展示踪粒子均匀布场和实时监测的功能，同时避免了整个水域提前大量布好粒子场，产生环境污染，成本提高的弊端，达到实时布场，快速有效，节约成本的作用；本结构设计了二自由度同步运动检测结构，使CCD相机检测系统与激光发射装置即可以与主轴同步转动，也可以纵向线性运动，可以根据需要，连续性的监测尾流场的速度分布情况；(3)提出了粒子测速同步运动装置，设计了二自由度同步运动检测结构，使CCD相机检测系统与激光发射装置即可以与主轴沿X轴同步转动，也可以沿X轴或Y轴线性运动，可以根据监测情况实时调节，连续性的监测模型尾流场的三维速度分布情况；(4)提出了岸基激光三自由度调节发射装置，使第三脉冲激光片发生器具有Z轴旋转与X轴平移和Y轴平移三个自由度的运动调节功能，可以产生垂直于XOY面的连续性片状激光，覆盖潜航器试验模型的尾端区域，同样可以与垂直于YOZ面的第一CCD相机二自由度探测区相结合，对潜航器试验模型尾部垂直于XOY面对流场的全面监测的功能，弥补模型内部及尾部监控系统的不足，监测区域有限问题，达到模型尾流场的三维全覆盖监测的作用；(5)提出了一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，采用CCD电荷耦合元件监控设备非接触方式监控流场区域示踪粒子的速度分布，通过设计的二自由度同步运动检测结构，实现尾部区域示踪粒子同步布阵，三维全覆盖同步监测的功能，准确反映模型尾流场的三维分布情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的潜航器模型尾流场三维同步监测系统整体结构设计示意图；
图2为本发明示踪粒子场脉冲激光片与CCD监测示意图；
图3为本发明粒子测速同步运动装置结构示意图；
图4为本发明示踪粒子实时动态布场装置结构示意图；
图5为本发明二自由度同步运动检测结构示意图；
图6为本发明岸基激光三自由度调节发射装置结构示意图；
附图标记说明：
试验拖车1、试验剑体2、潜航器试验模型3、粒子测试同步运动装置4、岸基激光三自由度调节发射装置5、第一二自由度激光片6、第二CCD相机二自由度探测区7、第二二自由度激光片8、第一CCD相机二自由度探测区9、示踪粒子阵10；
41示踪粒子实时动态分布装置、42模型纵向龙骨结构、43模型横向龙骨结构、44二自由度同步运动检测结构、45定子桨模型、46模型尾端壳体、47模型尾舵；
模型内部主轴电机411、电机U型定位座412、转动轴413、轴承414、轴端法兰盘415、同步转动环416、示踪粒子输出管417、示踪粒子存储管418、连接法兰面419、电机固定法兰面4110、长方体四面支撑结构4111、步进电机4112、推杆顶端4113、示踪粒子4114、示踪粒子出口4115、粒子布阵端联轴器4116、主轴支撑座4117、电机输出端联轴器4118；
导向转轴连接法兰盘441、第一轴承定位座442、U型卡座443、槽式卷线盘444、绳索445、工字座滑块446、第二脉冲激光片发生器447、弹簧定位板448、第二轴承定位座449、侧向定位支架4410、CCD相机固定座4411、第二CCD相机4412、T型固定架4413、脉冲发生器固定座4414、第一脉冲激光片发生器4415、副轴定位座4416、复位弹簧4417、第一CCD相机4418、轴侧长键4419、副轴4420、纵向运动动力电机4421；
上横向固定梁51、下横向固定梁52、线性滑块53、底端调角度法兰面54、第三脉冲激光片发生器55、激光发生器固定座法兰面56、安装定位面57、线性滑轨58、竖向连接梁59、上纵向固定梁510。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的潜航器模型尾流场三维同步监测系统进行解释说明。
如图1-6所示，本发明提供的潜航器模型尾流场三维同步监测系统包括：试验拖车1、试验剑体2、潜航器试验模型3、粒子测试同步运动装置4、岸基激光三自由度调节发射装置5。其中，
试验拖车1为四轮驱动，下端通过螺栓固定试验剑体2，为潜航器试验模型3提供一定的试验速度。
试验剑体2下端与潜航器试验模型3通过螺栓紧固，上端通过法兰面与试验拖车1紧固连接，试验过程中试验剑体2拖曳潜航器试验模型3在水下带速运动。
潜航器试验模型3分为前端与后端两部分组成，粒子测试同步运动装置(4)作为潜航器试验模型3的后端，其中后端模型尾端壳体46为超白钢化玻璃结构，具有良好的透射率，满足模型内部脉冲激光片和CCD的监测需要。
粒子测试同步运动装置4主要包括示踪粒子实时动态分布装置41、模型纵向龙骨结构42、模型横向龙骨结构43、二自由度同步运动检测结构44。粒子测试同步运动装置4通过模型纵向龙骨结构42、模型横向龙骨结构43胶粘固定在潜航器试验模型的内壁上。
示踪粒子实时动态分布装置41用于在模型尾端的流场区域产生示踪粒子阵10，激光片照射到示踪粒子面区域，可以被CCD相机捕捉到具体位置，从而通过分析两次或多次脉冲激光片示踪粒子的位置得到粒子的运动速度，示踪粒子密度和水相近，悬浮于液体中，粒子的运动速度也就是模型尾流场的运动速度。
所述的二自由度同步运动检测结构44与示踪粒子实时动态分布装置41同轴转动；所述的二自由度同步运动检测结构44主要包括：第二脉冲激光片发生器447、第二CCD相机4412、第一脉冲激光发生器4415以及第一CCD相机4418。
所述第一脉冲激光发生器4415和所述第二CCD相机4412布置在所述二自由度同步运动检测结构44尾部，激光片发生区域和探测区域均朝向所述二自由度同步运动检测结构44头部。
所述第二脉冲激光片发生器447和所述第一CCD相机4418布置在所述二自由度同步运动检测结构44中部，激光片发生区域和探测区域均朝向所述二自由度同步运动检测结构44两侧。
第一脉冲激光片发生器4415在Y方向具有平移功能，同时具有沿纵向X轴方向旋转功能，第一脉冲激光片发生器4415可以产生连续多个垂直于YOZ面的脉冲激光片，从而覆盖模型的整个尾部区域。
第二脉冲激光片发生器447在Y方向具有平移功能，同时具有沿纵向X轴方向旋转功能，第二脉冲激光片发生器447可以产生连续多个垂直于XOZ面的脉冲激光片，从而覆盖模型的整个尾部区域。
第一脉冲激光片发生器4415在示踪粒子阵10生成了一个垂直于YOZ面的脉冲激光片，称为第一二自由度激光片6。
第二脉冲激光片发生器447在示踪粒子阵10生成了一个垂直于XOZ面的脉冲激光片，称为第二二自由度激光片8。
在试验过程中产生第一CCD相机二自由度探测区9的第一CCD相机4418也为二自由度同步运动检测结构44的一部分，具有沿X轴与第一二自由度激光片6同步旋转功能和沿X方向的平移功能，模型内部的第一CCD相机4418可以产生一个X方向连续平移且可沿X轴同步旋转的探测区域方向均与第一二自由度激光片6垂直，且能很好的探测第一二自由度激光片6内部的示踪粒子运动情况，从而具有对潜航器试验模型3尾部垂直于YOZ面对流场的全面监测的功能。
在试验过程中产生第二CCD相机二自由度探测区7的第二脉冲激光片发生器447结构也为二自由度同步运动检测结构44的一部分，具有沿X轴与第二二自由度激光片8同步旋转功能以及沿X方向的平移功能，因此模型内部的第二CCD相机4412可以产生一个X方向连续平移且可沿X轴同步旋转的探测区域方向均与第二二自由度激光片8垂直，且能很好的探测第二二自由度激光片2内部的示踪粒子运动情况，从而具有对潜航器试验模型3尾部垂直于XOZ面对流场的全面监测的功能。
所述的岸基激光三自由度调节发射装置5主要包括第三脉冲激光片发生器55。岸基激光三自由度调节发射装置5通过螺栓固定在试验拖车1底部，使第三脉冲激光片发生器55具有Z轴旋转与X轴平移和Y轴平移三个自由度的运动调节功能，可以产生垂直于XOY面(水平面)的连续性片状激光，覆盖潜航器试验模型3的尾端区域，同样可以与垂直于YOZ面的第一CCD相机二自由度探测区相结合，实现对潜航器试验模型3尾部垂直于XOY面对流场的全面监测的功能。弥补潜航器试验模型3内部及尾部监控系统的不足，监测区域有限问题，达到模型尾流场的三维全覆盖监测的作用。
本发明示踪粒子场脉冲激光片与CCD监测结构主要包括第一二自由度激光片6、第二CCD相机二自由度探测区7、第二二自由度激光片8、第一CCD相机二自由度探测区9、尾端三自由度激光面、示踪粒子阵10。
本发明提供一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，通过在测试区域均布示踪粒子，利用脉冲片状激光照射粒子分布区域，再通过垂向的CCD电荷耦合元件监测设备记录两次或多次片状激光下示踪粒子的位置关系，分析微小粒子的速度情况，达到对潜航器尾部流场的实时监测的作用。本发明首次设计了粒子测速同步运动装置与岸基激光三自由度调节发射装置，在潜航器尾流场测试过程中，可以达到示踪粒子同步均与布场，尾流场三维非接触式全息监测的功能。
进一步的，如图3所示，所述粒子测试同步运动装置4包括：示踪粒子实时动态分布装置41、模型纵向龙骨结构42、模型横向龙骨结构43、二自由度同步运动检测结构44、定子桨模型45、模型尾端壳体46、模型尾舵47。
其中，示踪粒子实时动态分布装置41为运动结构主要通过胶粘方式固定在模型的内壁表面；其中模型纵向龙骨结构42为环形结构，外侧支撑固定在模型的内表面，防止模型表型提高模型的强度的作用；模型横向龙骨结构43为横向金属板固定结构，为模型提供纵向的刚度与强度的作用，以及为内部传动运动结构提供定位金属面；所述的二自由度同步运动检测结构44与示踪粒子实时动态分布装置41同轴转动，通过法兰面螺栓连接固定，底部通过螺栓固定在模型纵向龙骨结构42与模型横向龙骨结构43上，主要为第二脉冲激光片发生器447、第二CCD相机4412、第一脉冲激光发生器4415以及第一CCD相机4418提供同步运动相互配合来监测潜航器试验模型3尾端流场的作用；所述的定子桨模型45为潜航器试验模型3的一部分，为金属件，中间有轴孔与轴承座，前端利用换用胶粘定位在模型的尾端；模型尾端壳体46为潜航器试验模型3的尾端，在流场检测过程中，主要测试尾端模型尾端壳体46附近的速度场分布情况，模型尾端壳体46为超白钢化玻璃制作而成的模型尾端，具有良好的透射性，有利于模型内部的第二脉冲激光片发生器447、第一CCD相机4418监测模型尾端的流场情况；模型尾舵47为潜航器试验模型3尾部结构，通过胶粘方式固定。
图4为本发明示踪粒子实时动态布场装置结构示意图。
本发明提出的示踪粒子实时动态分布装置41主要包括模型内部主轴电机411、电机U型定位座412、转动轴413、轴承414、轴端法兰盘415、同步转动环416、示踪粒子输出管417、示踪粒子存储管418、连接法兰面419、电机固定法兰面4110、长方体四面支撑结构4111、步进电机4112、推杆顶端4113、示踪粒子4114、示踪粒子出口4115、粒子布阵端联轴器4116、主轴支撑座4117、电机输出端联轴器4118。
所述的模型内部主轴电机411螺栓定位固定在电机U型定位座412上；所述的电机U型定位座412通过螺栓与模型横向龙骨结构43紧固连接；所述的转动轴413一端通过电机输出端联轴器4118与模型内部主轴电机411输出轴连接，另一端通过粒子布阵端联轴器4116与轴端法兰盘415的凸轴端连接；所述的轴承414固定在主轴支撑座4117的轴承座上，主轴支撑座4117通过螺栓与模型横向龙骨结构43紧固连接；所述的轴端法兰盘415一端面为凸轴结构与粒子布阵端联轴器4116连接，另一端为平法兰面与连接法兰面419螺栓紧固连接；
所述的同步转动环416外形面为潜航器试验模型3前端与模型尾端壳体46的分界面，通过示踪粒子存储管418与步进电机4112与内部主轴转动结构螺栓紧固连接，具有与转动轴413同步旋转转动的功能，同步转动环416的四周具有四个示踪粒子出口4115，示踪粒子4114在步进电机4112和推杆顶端4113的配合作用下可实时调控示踪粒子4114的输出速度，改变示踪粒子阵10的浓度，以满足试验需求，同时同步转动环416具有旋转功能，可以均匀的在模型尾端壳体46附近区域布置均匀的示踪粒子阵10，提高尾部流场的监测效率；
所述的示踪粒子输出管417为管状结构，示踪粒子存储管418内部的示踪粒子4114在推杆顶端4113的推压作用下，通过示踪粒子输出管417从示踪粒子出口4115可控输出。所述的示踪粒子存储管418为针管结构，内部存储大量的示踪粒子4114，底端与步进电机4112上端胶粘密封连接；所述的连接法兰面419为大法兰面，共计两个，分别螺栓固定在长方体四面支撑结构4111的两侧，一侧与轴端法兰盘415螺栓连接，一侧与二自由度同步运动检测结构44的导向转轴连接法兰盘441螺栓紧固连接；所述的电机固定法兰面4110一共有四个，底端分别与四个长方体四面支撑结构4111的上端面法兰连接，上端与步进电机4112螺栓紧固连接；所述的长方体四面支撑结构4111为长方体定位座，两侧与两个连接法兰面419螺栓紧固连接，能够与转动轴413同步控制转动，四周端面与四个电机固定法兰面4110连接，固定定位安装步进电机4112，带动步进电机4112同步转动；所述的步进电机4112一共有四个，螺栓定位于长方体四面支撑结构4111上端面，主要用于控制推杆顶端4113上下运动，控制示踪粒子存储管418内部的示踪粒子4114布置示踪粒子阵10的浓度。
图5为本发明二自由度同步运动检测结构示意图。
本发明提出了一种二自由度同步运动检测结构44主要包括：导向转轴连接法兰盘441、第一轴承定位座442、U型卡座443、槽式卷线盘444、绳索445、工字座滑块446、第二脉冲激光片发生器447、弹簧定位板448、第二轴承定位座449、侧向定位支架4410、CCD相机固定座4411、第二CCD相机4412、T型固定架4413、脉冲发生器固定座4414、第一脉冲激光片发生器4415、副轴定位座4416、复位弹簧4417、第一CCD相机4418、轴侧长键4419、副轴4420、纵向运动动力电机4421；
所述的导向转轴连接法兰盘441一端与副轴4420螺栓紧固连接，一端与连接法兰面419螺栓紧固连接，使副轴4420随转动轴413同步转动；所述的第一轴承定位座442下端与模型横向龙骨结构43螺栓紧固连接，中间具有轴承孔，与副轴4420配合固定，起支撑副轴4420的作用；所述的U型卡座443具有两个，左右对称配合，通过收紧螺栓使U型卡座443中间与副轴4420夹紧固定定位，U型卡座443两侧与纵向运动动力电机4421螺栓紧固连接；所述的槽式卷线盘444与纵向运动动力电机4421主轴胶粘固定，主要用于收放绳索445的作用，以控制定位在工字座滑块446上的第二脉冲激光片发生器447与第一CCD相机4418的纵向运动，所述的绳索445一端固定在槽式卷线盘444上，一端固定在工字座滑块446的侧端面；所述的工字座滑块446前后两端分别与绳索445连接和复位弹簧4417焊接，两侧分别与第二脉冲激光片发生器447和第一CCD相机4418螺栓紧固连接，中间具有键槽孔与轴侧长键4419和副轴4420配合和同步转动，但具有X轴(也即潜航器试验模型3的轴向)纵向的滑动自由度；所述的第二脉冲激光片发生器447螺栓紧固在工字座滑块446侧端面槽内，为模型尾端壳体46的示踪粒子阵10提供垂直于XOZ面(也即潜航器试验模型3的轴切面，周切面也即沿轴将潜航器试验模型3切开的面)的片状脉冲激光；所述的弹簧定位板448一端与复位弹簧4417焊接固定，另一端与第二轴承定位座449螺栓紧固连接；所述的第二轴承定位座449下端与模型横向龙骨结构43螺栓紧固连接，中间具有轴承孔，与副轴4420配合固定，起支撑副轴4420的作用；所述的侧向定位支架4410为T型结构，总计有两个对称安装，长端面具有双排通孔，与第一脉冲激光片发生器4415和第二CCD相机4412螺栓紧固连接，同时第一脉冲激光片发生器4415和第二CCD相机4412具有横向Y轴方向(垂直于潜航器试验模型3轴向方向)的平移调节定位功能，满足粒子测试不同位置监控需要，另一端与T型固定架4413螺栓连接固定；
所述的CCD相机固定座4411上下通过螺栓穿过侧向定位支架4410长端面的双排通孔夹紧固定，上端通过螺栓与第二CCD相机4412紧固连接，同时可以使第二CCD相机4412沿横向Y轴平移；所述的第二CCD相机4412螺栓紧固在CCD相机固定座4411上端面，探测区域与第二脉冲激光片发生器447和第三脉冲激光片发生器55的脉冲激光片面垂直，可以与第二脉冲激光片发生器447和第三激光片发生器55相互配合监测模型尾端壳体46尾流场全区域垂直于XOZ面的流场情况；
所述的T型固定架4413具有三个法兰连接面，底面副轴定位座4416尾端面螺栓紧固连接，侧面与两个侧向定位支架4410螺栓紧固连接；所述的脉冲发生器固定座4414上下通过螺栓穿过侧向定位支架4410长端面的双排通孔螺栓夹紧固定，上端通过螺栓与第一脉冲激光片发生器4415紧固连接，同时可以使第一脉冲激光片发生器4415沿横向Y轴平移；所述的第一脉冲激光片发生器4415螺栓紧固在脉冲发生器固定座4414上端面，可以发射垂直于YOZ面(潜航器试验模型3的圆周面)的第一二自由度激光片6，同时与副轴4420同步转动，与第一CCD相机4418相配合，同步沿X轴旋转监测垂直于YOZ面的流场情况；所述的副轴定位座4416中间与副轴4420通过销轴固定，同步转动，尾端面与T型固定架4413螺栓固定；所述的复位弹簧4417有两个，对称焊接固定在工字座滑块446与弹簧定位板448中间，当第二脉冲激光片发生器447和第一CCD相机4418被拉至首部时，复位弹簧4417可以根据需要将其复位；所述的第一CCD相机4418螺栓紧固在工字座滑块446侧面，可以与副轴4420沿X轴同步旋转和沿Y方向平移；所述的轴侧长键4419固定在副轴4420两侧的键槽上，对工字座滑块446在X轴方向平移移动起导向作用；所述的副轴4420通过导向转轴连接法兰盘441与示踪粒子实时动态布场装置41连接，具有与转动轴413同步转动的作用，副轴4420两侧具有长键槽与轴侧长键4419固定，对工字座滑块446在X轴方向平移移动起导向作用；所述的纵向运动动力电机4421共计两个，通过螺栓定位在U型卡座443的两端面，输出轴端与槽式卷线盘444胶粘固定同步转动，可以通过绳索445控制工字座滑块446在X轴方向平移移动。
图6为本发明岸基激光三自由度调节发射装置5结构示意图。
本发明提出的岸基激光三自由度调节发射装置5主要包括：上横向固定梁51、下横向固定梁52、线性滑块53、底端调角度法兰面54、第三脉冲激光片发生器55、激光发生器固定座法兰面56、安装定位面57、线性滑轨58、竖向连接梁59、上纵向固定梁等结构510。
所述的上横向固定梁51与上纵向固定梁等结构510焊接固定，上端面通过螺栓与试验拖车1连接固定；所述的下横向固定梁52、线性滑轨58焊接固定；所述的竖向连接梁59与下横向固定梁52与上纵向固定梁等结构510焊接固定；所述的线性滑块53与线性滑轨58配合安装具有X轴方向的平移定位功能；所述的底端调角度法兰面54通过螺栓与安装定位面双排通孔57螺栓紧固，并且具有Y轴方向的移动定位功能；所述的第三脉冲激光片发生器55固定座法兰面56螺栓定位在激光发生器固定座法兰面56上；所述的激光发生器固定座法兰面56与底端调角度法兰面54螺栓定位，可以沿Z方向(垂直于试验拖车1的方向，也即重力方向)旋转定位；所述的安装定位面57通过螺栓与四个线性滑块53紧固。
由第三脉冲激光片发生器55在示踪粒子阵10产生的片状脉冲激光也称为尾端三自由度激光面。
本发明首次提出一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，设计了一种示踪粒子实时布场，脉冲激光片发生器与CCD监测设备同步运动，多自由度调节的试验结构装置，实现对潜航器尾流场的三维监测的功能。
本发明提出的一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统的作用为：
(1)提出了水下潜航器模型尾流场示踪粒子测速方法，能够通过微小的示踪粒子准确的测量水下潜航器模型尾流场的速度分布情况。
(2)提出了粒子测速同步运动装置，设计了示踪粒子实时动态布场装置，可以在试验过程中同步开展示踪粒子均匀布场和实时监测的功能，同时避免了整个水域提前大量布好粒子场，产生环境污染，成本提高的弊端，达到实时布场，快速有效，节约成本的作用；本结构设计了二自由度同步运动检测结构，使CCD相机检测系统与激光发射装置即可以与主轴同步转动，也可以纵向线性运动，可以根据需要，连续性的监测尾流场的速度分布情况。
(3)提出了粒子测速同步运动装置，设计了二自由度同步运动检测结构，使CCD相机检测系统与激光发射装置即可以与主轴沿X轴同步转动，也可以沿X轴或Y轴线性运动，可以根据监测情况实时调节，连续性的监测模型尾流场的三维速度分布情况。
(4)本发明提出了岸基激光三自由度调节发射装置，使第三脉冲激光片发生器具有Z轴旋转与X轴平移和Y轴平移三个自由度的运动调节功能，可以产生垂直于XOY面的连续性片状激光，覆盖潜航器试验模型的尾端区域，同样可以与垂直于YOZ面的第一CCD相机二自由度探测区相结合，对潜航器试验模型尾部垂直于XOY面对流场的全面监测的功能，弥补模型内部及尾部监控系统的不足，监测区域有限问题，达到模型尾流场的三维全覆盖监测的作用。
(5)本发明提出了一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，采用CCD电荷耦合元件监控设备非接触方式监控流场区域示踪粒子的速度分布，通过设计的二自由度同步运动检测结构，实现尾部区域示踪粒子同步布阵，三维全覆盖同步监测的功能，准确反映模型尾流场的三维分布情况。
Claims (8)
1.一种潜航器模型尾流场三维同步监测系统，其特征在于，包括：试验拖车(1)、试验剑体(2)、潜航器试验模型(3)、粒子测试同步运动装置(4)和岸基激光三自由度调节发射装置(5)；其中，
所述试验剑体(2)上端连接试验拖车(1)，下端连接潜航器试验模型(3)，所述试验拖车(1)为潜航器试验模型(3)提供一定的试验速度；
所述粒子测试同步运动装置(4)作为所述潜航器试验模型(3)的后端与所述潜航器试验模型(3)的前端连接；所述粒子测试同步运动装置(4)包括：示踪粒子实时动态分布装置(41)、二自由度同步运动检测结构(44)；
所述示踪粒子实时动态分布装置(41)用于绕所述潜航器试验模型(3)的轴转动并产生示踪粒子阵(10)；
所述二自由度同步运动检测结构(44)随所述示踪粒子实时动态分布装置(41)转动，并包括：第二脉冲激光片发生器(447)、第二CCD相机(4412)、第一脉冲激光发生器(4415)以及第一CCD相机(4418)；
所述第一脉冲激光发生器(4415)和所述第二CCD相机(4412)布置在所述二自由度同步运动检测结构(44)尾部，激光片发生区域和探测区域均朝向所述二自由度同步运动检测结构(44)头部；
所述第二脉冲激光片发生器(447)和所述第一CCD相机(4418)布置在所述二自由度同步运动检测结构(44)中部，激光片发生区域和探测区域均朝向所述二自由度同步运动检测结构(44)两侧；
岸基激光三自由度调节发射装置(5)包括：第三脉冲激光片发生器(55)；岸基激光三自由度调节发射装置(5)通过螺栓固定在试验拖车(1)底部，所述第三脉冲激光片发生器(55)产生垂直于水平面的连续性片状激光；
所述的第二CCD相机(4412)的探测区域与第二脉冲激光片发生器(447)和第三脉冲激光片发生器(55)的脉冲激光片面垂直；
所述第一CCD相机(4418)的探测区域与所述第一脉冲激光发生器(4415)的脉冲激光片面垂直。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述粒子测试同步运动装置(4)还包括：模型纵向龙骨结构(42)和模型横向龙骨结构(43)；
模型纵向龙骨结构(42)为环形结构，外侧支撑固定在模型的内表面，防止模型变形提高模型的强度的作用；模型横向龙骨结构(43)为横向金属板固定结构，为模型提供纵向的刚度与强度的作用，以及为内部传动运动结构提供定位金属面；
所述二自由度同步运动检测结构(44)与示踪粒子实时动态分布装置(41)通过法兰面螺栓连接固定，底部通过螺栓固定在模型纵向龙骨结构(42)与模型横向龙骨结构(43)上。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述示踪粒子实时动态分布装置(41)包括：模型内部主轴电机(411)、电机U型定位座(412)、转动轴(413)、轴承(414)、轴端法兰盘(415)、连接法兰面(419)、电机固定法兰面(4110)、长方体四面支撑结构(4111)、步进电机(4112)、推杆顶端(4113)、粒子布阵端联轴器(4116)、主轴支撑座(4117)、电机输出端联轴器(4118)；
所述的模型内部主轴电机(411)螺栓定位固定在电机U型定位座(412)上；所述的电机U型定位座(412)通过螺栓与模型横向龙骨结构(43)紧固连接；所述的转动轴(413)一端通过电机输出端联轴器(4118)与模型内部主轴电机(411)输出轴连接，另一端通过粒子布阵端联轴器(4116)与轴端法兰盘(415)的凸轴端连接；所述的轴承(414)固定在主轴支撑座(4117)的轴承座上，主轴支撑座(4117)通过螺栓与模型横向龙骨结构(43)紧固连接；所述的轴端法兰盘(415)一端面为凸轴结构与粒子布阵端联轴器(4116)连接，另一端为平法兰面与连接法兰面(419)螺栓紧固连接；
所述的连接法兰面(419)共计两个，分别螺栓固定在长方体四面支撑结构(4111)的两侧，一侧与轴端法兰盘(415)螺栓连接，一侧与二自由度同步运动检测结构(44)螺栓紧固连接；所述的电机固定法兰面(4110)一共有四个，底端分别与四个长方体四面支撑结构(4111)的上端面法兰连接，上端与步进电机(4112)螺栓紧固连接；所述的长方体四面支撑结构(4111)为长方体定位座，两侧与两个连接法兰面(419)螺栓紧固连接，能够与转动轴(413)同步控制转动，四周端面与四个电机固定法兰面(4110)连接，固定定位安装步进电机(4112)，带动步进电机(4112)同步转动；所述的步进电机(4112)一共有四个，螺栓定位于长方体四面支撑结构(4111)上端面，用于控制推杆顶端(4113)上下运动。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述示踪粒子实时动态分布装置(41)还包括：同步转动环(416)、示踪粒子输出管(417)、示踪粒子存储管(418)、示踪粒子(4114)、示踪粒子出口(4115)；
所述的同步转动环(416)外形面为潜航器试验模型(3)前端与模型尾端壳体(46)的分界面，通过示踪粒子存储管(418)与步进电机(4112)与内部主轴转动结构螺栓紧固连接，具有与转动轴(413)同步旋转转动的功能，同步转动环(416)的四周具有四个示踪粒子出口(4115)，示踪粒子(4114)在步进电机(4112)和推杆顶端(4113)的配合作用下可实时调控示踪粒子(4114)的输出速度，改变示踪粒子阵(10)的浓度，以满足试验需求，同时同步转动环(416)具有旋转功能，可以均匀的在模型尾端壳体(46)附近区域布置均匀的示踪粒子阵(10)，提高尾部流场的监测效率；
所述的示踪粒子输出管（417）为管状结构，示踪粒子存储管（418）内部的示踪粒子（4114）在推杆顶端（4113）的推压作用下，通过示踪粒子输出管（417）从示踪粒子出口（4115）可控输出。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述二自由度同步运动检测结构(44)还包括：导向转轴连接法兰盘(441)、第一轴承定位座(442)、U型卡座(443)、槽式卷线盘(444)、绳索(445)、工字座滑块(446)、弹簧定位板(448)、第二轴承定位座(449)、侧向定位支架(4410)、CCD相机固定座(4411)、T型固定架(4413)、脉冲发生器固定座(4414)、副轴定位座(4416)、复位弹簧(4417)、轴侧长键(4419)、副轴(4420)和纵向运动动力电机(4421)；
所述的导向转轴连接法兰盘(441)一端与副轴(4420)螺栓紧固连接，一端与连接法兰面(419)螺栓紧固连接，使副轴(4420)随转动轴(413)同步转动；
所述的第一轴承定位座(442)下端与模型横向龙骨结构(43)螺栓紧固连接，中间具有轴承孔，与副轴(4420)配合固定，起支撑副轴(4420)的作用；所述的U型卡座(443)具有两个，左右对称配合，通过收紧螺栓使U型卡座(443)中间与副轴(4420)夹紧固定定位，U型卡座(443)两侧与纵向运动动力电机(4421)螺栓紧固连接；所述的槽式卷线盘(444)与纵向运动动力电机(4421)主轴胶粘固定，用于收放绳索(445)，以控制定位在工字座滑块(446)上的第二脉冲激光片发生器(447)与第一CCD相机(4418)的纵向运动，所述的绳索(445)一端固定在槽式卷线盘(444)上，一端固定在工字座滑块(446)的侧端面；所述的工字座滑块(446)前后两端分别与绳索(445)连接和复位弹簧(4417)焊接，两侧分别与第二脉冲激光片发生器(447)和第一CCD相机(4418)螺栓紧固连接，中间具有键槽孔与轴侧长键(4419)和副轴(4420)配合和同步转动；所述的第二脉冲激光片发生器(447)螺栓紧固在工字座滑块(446)侧端面槽内，为示踪粒子阵(10)提供垂直于潜航器试验模型(3)的轴切面的片状脉冲激光；
所述的弹簧定位板(448)一端与复位弹簧(4417)焊接固定，另一端与第二轴承定位座(449)螺栓紧固连接；所述的第二轴承定位座(449)下端与模型横向龙骨结构(43)螺栓紧固连接，中间具有轴承孔，与副轴(4420)配合固定，起支撑副轴(4420)的作用；所述的侧向定位支架(4410)为T型结构，总计有两个对称安装，长端面具有双排通孔，与第一脉冲激光片发生器(4415)和第二CCD相机(4412)螺栓紧固连接，同时第一脉冲激光片发生器(4415)和第二CCD相机(4412)具有垂直于潜航器试验模型(3)轴向方向的平移调节定位功能，满足粒子测试不同位置监控需要，另一端与T型固定架(4413)螺栓连接固定；所述的CCD相机固定座(4411)上下通过螺栓穿过侧向定位支架(4410)长端面的双排通孔螺栓夹紧固定，上端通过螺栓与第二CCD相机(4412)紧固连接，同时可以使第二CCD相机(4412)沿垂直于潜航器试验模型(3)轴向方向平移；
所述的第二CCD相机(4412)螺栓紧固在CCD相机固定座(4411)上端面，探测区域与第二脉冲激光片发生器(447)和第三脉冲激光片发生器(55)的脉冲激光片面垂直，可以与第二脉冲激光片发生器(447)和第三激光片发生器(55)相互配合监测模型尾端壳体(46)尾流场全区域垂直于潜航器试验模型(3)的轴切面的流场情况；
所述的T型固定架(4413)具有三个法兰连接面，底面副轴定位座(4416)尾端面螺栓紧固连接，侧面与两个侧向定位支架(4410)螺栓紧固连接；所述的脉冲发生器固定座(4414)上下通过螺栓穿过侧向定位支架(4410)长端面的双排通孔螺栓夹紧固定，上端通过螺栓与第一脉冲激光片发生器(4415)紧固连接，同时可以使第一脉冲激光片发生器(4415)沿垂直于潜航器试验模型(3)的轴切面平移；所述的第一脉冲激光片发生器(4415)螺栓紧固在脉冲发生器固定座(4414)上端面，可以发射垂直于潜航器试验模型(3)的圆周面的第一二自由度激光片(6)，同时与副轴(4420)同步转动，与第一CCD相机(4418)相配合，同步沿潜航器试验模型(3)的轴向旋转监测垂直于潜航器试验模型(3)的圆周面的流场情况；所述的副轴定位座(4416)中间与副轴(4420)通过销轴固定，同步转动，尾端面与T型固定架(4413)螺栓固定；所述的复位弹簧(4417)有两个，对称焊接固定在工字座滑块(446)与弹簧定位板(448)中间，当第二脉冲激光片发生器(447)和第一CCD相机(4418)被拉至首部时，复位弹簧(4417)可以根据需要将其复位；所述的第一CCD相机(4418)螺栓紧固在工字座滑块(446)侧面，可以与副轴(4420)沿潜航器试验模型(3)的轴向同步旋转和沿垂直于沿潜航器试验模型(3)的轴切面平移。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述的岸基激光三自由度调节发射装置(5)包括：上横向固定梁(51)、下横向固定梁(52)、线性滑块(53)、底端调角度法兰面(54)、激光发生器固定座法兰面(56)、安装定位面(57)、线性滑轨(58)、竖向连接梁(59)、上纵向固定梁(510)；
所述的上横向固定梁(51)与上纵向固定梁(510)焊接固定，上端面通过螺栓与试验拖车(1)连接固定；所述的下横向固定梁(52)、线性滑轨(58)焊接固定；所述的竖向连接梁(59)与下横向固定梁(52)与上纵向固定梁(510)焊接固定；所述的线性滑块(53)与线性滑轨(58)配合安装具有潜航器试验模型(3)的轴向的平移定位功能；所述的底端调角度法兰面(54)通过螺栓与安装定位面双排通孔(57)螺栓紧固，并且具有垂直于潜航器试验模型(3)轴向方向的移动定位功能；所述的第三脉冲激光片发生器(55)固定座法兰面(56)螺栓定位在激光发生器固定座法兰面(56)上；所述的激光发生器固定座法兰面(56)与底端调角度法兰面(54)螺栓定位，可以沿垂直于试验拖车(1)的方向旋转定位；所述的安装定位面(57)通过螺栓与四个线性滑块(53)紧固。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述粒子测试同步运动装置(4)还包括：定子桨模型(45)；
所述的定子桨模型(45)为潜航器试验模型(3)的一部分，为金属件，中间有轴孔与轴承座，前端利用换用胶粘定位在模型的尾端。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述粒子测试同步运动装置(4)还包括：模型尾端壳体(46)和模型尾舵(47)；
模型尾端壳体(46)为潜航器试验模型(3)的尾端，为超白钢化玻璃制作而成；模型尾舵(47)为潜航器试验模型(3)尾部结构，通过胶粘方式固定。
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| CN111623952A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种在亚跨风洞的三维空间流场测量装置及方法 |
| CN113504388A (zh) * | 2021-08-25 | 2021-10-15 | 北京航空航天大学宁波创新研究院 | 一种旋翼尾流spiv测量同步移测机构和锁相测量方法 |
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