CN205049312U - 一种操纵面力矩测量结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种操纵面力矩测量结构，包括将操纵面支撑在飞机模型的机翼上的转轴，所述转轴具有从所述机翼延伸进入所述飞机模型的机身的内部的第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部，所述机身的内部设置有一个连接所述第一端部的测量天平；所述操纵面的中间设置有两个露出所述转轴的缺口，所述机翼上设置有两个伸入所述缺口支撑所述转轴的支臂。本实用新型的操纵面力矩测量结构将测量天平直接连接到延伸到机身中的操纵面的转轴上，利用天平直接测量操纵面的转轴力矩，克服了三分量天平受机翼变形影响测量误差大的缺陷，利用机身中的空间实现更高精度的测量，便于天平以及测量线缆等设备的安装调试。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞机风洞实验中，用于测量飞机模型的操纵面受力情况的结构，尤其是一种操纵面力矩测量结构。
背景技术
飞机的操纵面通过操纵机构克服操纵面的转轴受到的力矩而偏转，因此飞机设计阶段需要通过风洞试验测量操纵面的转轴的力矩大小。飞机对操纵面的基本要求是：操纵面能产生足够的操纵力矩，以保证飞机能在所要求的状态下飞行，操纵面偏转到所要求角度的时间短，以保证飞机具有良好的机动性，要满足这些要求必须知道操纵面的转轴力矩的大小，以便设计合适的操纵面的助力器。现有技术中通常采用三分量天平以及四分量天平测量操纵面的力矩，也就是沿操纵面长度方向间隔设置了多个平行设置的天平梁，根据测量得到的每个天平上的受力情况以及天平之间的距离，通过受力与距离的乘积计算获得操纵面的转轴力矩。但是对于风洞试验的飞机模型来说，由于其相对于真机已经缩小了很多倍，因此飞机模型的机翼已经变得非常薄了，机翼变形将对测量结果产生很大干扰，更何况还要将相关测量电缆连接在一起，在实际测量过程中测量机构的布置往往很困难，影响了测量结果的精度。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种操纵面力矩测量结构，以减少或避免前面所提到的问题。
具体来说，本实用新型提供了一种操纵面力矩测量结构，用于在风洞试验中测量飞机模型的操纵面力矩，所述操纵面力矩测量结构包括将所述操纵面支撑在所述飞机模型的机翼上的转轴，所述转轴具有从所述机翼延伸进入所述飞机模型的机身的内部的第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部，所述机身的内部设置有一个连接所述第一端部的测量天平；所述操纵面的中间设置有两个露出所述转轴的缺口，所述机翼上设置有两个伸入所述缺口支撑所述转轴的支臂。
优选地，所述操纵面上的两个缺口之间的间距等于所述操纵面沿所述转轴的长度方向的长度的1/3。
本实用新型的操纵面力矩测量结构将测量天平直接连接到延伸到机身中的操纵面的转轴上，利用天平直接测量操纵面的转轴力矩，克服了三分量天平受机翼变形影响测量误差大的缺陷，利用机身中的空间实现更高精度的测量，便于天平以及测量线缆等设备的安装调试。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中，
图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的操纵面力矩测量结构的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图1显示的是根据本实用新型的一个具体实施例的操纵面力矩测量结构的示意图，如图所示，本实用新型的操纵面力矩测量结构用于在风洞试验中测量飞机模型的操纵面力矩，其中，所述操纵面可以是飞机模型的襟副翼、升降舵、方向舵、前翼等。
本实用新型的操纵面力矩测量结构包括将操纵面1支撑在飞机模型的机翼2上的转轴11，转轴11具有从机翼2延伸进入飞机模型的机身3内部的第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部，机身3的内部设置有一个连接第一端部的测量天平4。亦即本实用新型根据现有技术的缺陷提出了一种新的测量思路，即，将只需单分量的测量天平4连接到延伸到机身中的操纵面1的转轴11上，利用测量天平4直接测量操纵面1的转轴力矩，而由于机身中的空间足够宽敞，可以实现更高精度的天平设计，并且天平以及测量线缆等设备的安装调试都非常方便。
转轴11穿过机翼2延伸到机身3内部，在转轴11的第一端部连接有测量天平4，为了将操纵面1支撑在机翼2上，在转轴11的两端均设置有轴承(未显示)，这些轴承的内圈与转轴11固定连接，外圈与机翼2上相应的支撑结构固定连接，以此将操纵面1支撑在机翼2上并可绕转轴11自由转动。在一个具体实施例中，为了防止操纵面1受到气动载荷变形，操纵面1的中间设置有两个露出转轴11的缺口12，机翼2上设置有两个伸入所述缺口12支撑所述转轴11的支臂13，所述支臂13上也可以设置与转轴11连接的轴承以减少摩擦力对测量精度的影响。为了保证转轴11不变形，试验时操纵面1不剧烈抖动，支撑转轴11的轴承可以采用摩檫力矩十分小的高精度滚珠微型轴承，这些轴承可以采用非密封的形式，使用煤油或汽油润滑，这样可以减小摩檫力。
在一个具体实施例中，为了避免两个支臂13上的受力不均衡形成额外的力矩作用，影响测量精度，优选操纵面1上的两个缺口12之间的间距等于操纵面1沿转轴11的长度方向的长度的1/3，即可以设定两个支臂13的位置位于操纵面1的两端的各1/3处，从而不会由于操纵面1的自重产生额外的翘曲力矩，提高了测量精度。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (2)
1.一种操纵面力矩测量结构，用于在风洞试验中测量飞机模型的操纵面力矩，其特征在于，所述操纵面力矩测量结构包括将所述操纵面支撑在所述飞机模型的机翼上的转轴，所述转轴具有从所述机翼延伸进入所述飞机模型的机身的内部的第一端部以及与所述第一端部相对的第二端部，所述机身的内部设置有一个连接所述第一端部的测量天平；所述操纵面的中间设置有两个露出所述转轴的缺口，所述机翼上设置有两个伸入所述缺口支撑所述转轴的支臂。
2.如权利要求1所述的操纵面力矩测量结构，其特征在于，所述操纵面上的两个缺口之间的间距等于所述操纵面沿所述转轴的长度方向的长度的1/3。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107247839A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-10-13 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 一种低速风洞虚拟飞行试验飞机模型设计方法 |
| CN111504596A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-08-07 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种铰链力矩天平 |
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2015
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Cited By (4)
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| CN107247839B (zh) * | 2017-06-08 | 2020-04-21 | 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 | 一种低速风洞虚拟飞行试验飞机模型设计方法 |
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| CN111504596B (zh) * | 2020-04-07 | 2020-12-29 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种铰链力矩天平 |
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