CN1190073A - 四重交叉定位半模型风洞试验支架 - Google Patents

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Abstract

本发明四重交叉定位半模型风洞试验支架,是为各类军、民航空器半模型风洞试验技术,提出的构思新颖、结构合理、精确可靠的模型支撑机构。本发明采用四重交叉定位导杆技术和专用调距丝杠及导杆抱闸锁,成功地实现高精度定位配合,减缓应力集中现象,精确隔除侧壁附面层影响,同时保证机身垫块与半模型之间最小缝隙宽度。本发明专利提出的支架,不仅可用于半模型测力试验,也可用于半模型测压及其它各种侧壁支撑模型试验。

Description

四重交叉定位半模型风洞试验支架
本发明属于航空风洞试验技术领域，一种新型的半模型风洞试验支架。这主要由“半模转窗”壳体4、定位导杆5、X型天平座6、调距丝杠7、后盖板10、抱闸锁8及固定螺钉11组成。
在实验空气动力学领域，根据各类航空器对称布局外形特点发展起来的半模型风洞试验技术，通常置半模型于风洞试验段侧壁观察窗半模型支架上进行试验。因此，半模型支架(亦称“半模转窗”)除具有支撑模型、安装天平、变换姿态(2)，引出测控信号管线等功能外，为隔除壁板附面层影响，还应具备精确调节横向(Z向)位移和始终保持天平座—半模天平—半模型之间高精度配合要求及限定位置上可靠锁紧能力。
目前，国内外一般采用键槽式或滑套式结构方案，但都存在配合间隙误差引起的同心度偏差及风动启动、关车冲击载荷条件下较严重的应力集中现象，由此造成天平与模型安装、变换模型攻角，缝隙调节等方面偏差。
本发明的目的是针对上述常见半模型支架存在的问题，以提高天平座—半模天平—半模型配合精度，精确调节横向(z向)位移，减缓应力集中现象作为创新目标，提出构思新颖，结构合理，定位准确，易于调节，使用方便的四重交叉定位半模型风洞试验支架设计新方案。
本发明的实质内容：
1、将原有技术，常见的键槽式和滑套式定位配合方案，改为圆柱面配合并用四根正方角分布的平行定位导秆，与X型天平座导孔实现多重交叉定位配合方案，基本消除定位配合面间隙引起的径向偏差，大幅提高了天平座带着半模天平和半模型在横向位移过程的同心度要求。同时，风洞试验时各种载荷由四根导杆分散承受，明显减缓了支架构件应力集中现象。
2、四根平行定位导杆，通过后盖板支承，由悬臂梁式均变成简支梁结构形式，以减少定位导杆在各种试验载荷条件下引起变形。
3、采用专用调距丝杠与带内螺纹丝杠通孔的X型天平座的合理配合使用，为实现天平座带着半模天平与半模型，在横向(z向)位移过程中的无级精密调节。
4、使天平座固定在定位导杆的相对指定位置上，靠的是X型天平座端部导秆抱闸锁。
5、“半模转窗”壳体外缘开有若干大孔，是为测压试验时疏导和敷设测管等测控信号管线。
下面结合示意附图，对本发明作进一步描述。
附图是本发明提出的半模型风洞试验支架结构示意图。
如图所示：1为半模型、2为机身(附面层)垫块、3为半模天平、4为“半模转窗”壳体、5为定位导秆、6为X型天平座、7为调距丝杠、8为抱闸锁、9为固定螺母、10为后盖板、11为固定螺钉、12为垫块补片。
结合上述标号对本发明支架的安装与使用过程作进一步说明。
首先将装有四根平行定位导杆5的“半模转窗”壳体4，安装在风洞试验段侧壁观察窗框架上，然后，从风洞试验段内侧，将机身(附面层)垫块2固定在”半模转窗“壳体4端面上，其后将带有调距丝杠7的X型天平座6装入“半模转窗”壳体4内，再将带有半模天平3的半模型1，通过机身(附面层)垫块2和“半模转窗”端面中心孔，从试验段内侧插入“半模转窗”壳体4内，把半模天平固定锥安放在X型天平座6座孔，用固定螺母9拉紧后，用另一个螺母锁死。然后，上好后盖板10，拧紧周缘固定螺钉11，用调距丝杠7精密调节机身(附面层)垫块2与半模型1对称面之间缝隙，最后再锁死四个定位导杆5、抱闸锁8，上好机身(附面层)垫块补片12后，即可进行风洞吹风试验。
本发明在我国SAR1(中国沈阳空气动力研究所)FL---2风洞上实施结果表明，本发明创意，构思新颖，结构合理，定位准确，易于调节，使用方便。
本发明对高、低速各类风洞实施各种军、民航空器半模型试验研究和发展，具有广泛推广应用价值。

Claims (4)

1、本发明专利四重交叉定位半模型风洞试验支架，主要由“半模转窗”壳体4、X型天平座6、调距丝杠7、抱闸锁8和后盖板10组成，其结构特征在于“半模转窗”壳体4内，四根平行定位导杆5与X型天平座6配合，消除径向间隙，实现天平座—半模天平—半模型之间高精度配合和减缓支架构件的应力集中现象；同时利用专用调距丝杠7精确调节机身(附面层)垫块厚度及与半模型之间缝隙宽度。
2、如权利要求1所述的四重交叉定位半模型风洞试验支架，其特征在于“半模转窗”壳体4内悬臂梁式四根平行定位导杆5，通过后盖板10及周缘固定螺钉11均成简支梁结构，减少了承受载荷情况下定位导杆变形。
3、如权利要求1所述四重交叉定位半模型风洞试验支架，其特征在于采用专用调距丝杠7与带内螺纹丝杠通孔的X型天平座6配合，实现天平座带着半模天平与半模型的无级精密调节。
4、如权利要求1所述四重交叉定位半模型风洞试验支架，其特征在于采用抱闸锁8使X型天平座6锁紧在定位导杆5的任意指定位置。
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