一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置制造方法及图纸

技术编号:42149738 阅读:12 留言:0更新日期:2024-07-27 00:03
本技术公开了一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,用于风洞试验中模型后端与支杆连接处的气缸推杆限位保护装置,属于试验空气动力学领域。本技术的控制装置包含有气动活塞动力装置、移动连杆、锥形推头。本技术装置通过气动活塞控制连杆轴向移动,风洞中实验模型在失控现象发生后,气缸快速推进,支杆前方的锥形推头与试验模型尾部的锥形孔接触,快速控制失控模型,达到限位控制和装置保护效果。有效地解决了风洞试验过程中模型的失控现象,帮助模型迅速且安全地回到试验状态。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于试验空气动力学,涉及一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置


技术介绍

1、风洞试验是一个飞行器气动设计工作中的重要部分,在突破关键空气动力技术,验证飞行器气动性能和飞行力学方面扮演着不可或缺的角色。相较于数值模拟计算研究方法,风洞试验可以获得更加真实有效的数据,也可以更加直观地评价飞行器的性能指标。出于对试验成本的限制和试验安全的考虑,风洞试验过程中需要更多的控制机构保证试验部件的完整性和可重复性,本文设计的专利技术主要从飞行器的姿态控制和模型自身的保护等方面考虑出发,设计一种装置对其控制。

2、针对飞机模型的风洞实验中往往会对模型在极限状态下的性能表现进行测量,受来流迎角和湍流度的影响,机翼会出现偏航失控的现象,破坏模型原本的稳定飞行状态产生低频高幅振动。模型若长时间处在失控状态下会造成实验的安全隐患,并且模型也会造成不同程度的损伤。模型不能通过自然飞行回到正常状态,此时需要借助外界装置对其进行快速控制恢复至稳定状态。


技术实现思路

1、本技术解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提出一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,解决针对不同失控震动幅度的飞行器进行快速姿态矫正的问题。

2、本技术解决技术的方案是:一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,包括气缸、气缸基座、推杆、支杆和推头;

3、气缸通过气缸基座固定在支杆表面,推头连接在支杆前端且与支杆同心;推杆设置在气缸活塞和支杆之间,且与推头刚性连接,通过气缸进气和抽气,实现气缸活塞控制推杆的移动,进而控制推头的前后移动;

4、当试验过程中飞行器受到气流影响产生剧烈波动时,通过气压控制气缸活塞向远端推出,带动推杆到达行程终点,使推头与飞行器尾部的连接孔相啮合,消除飞行器震动现象,完成对飞行器失稳的姿态矫正。

5、进一步的,所述控制装置还包括第一沉头螺钉,推杆前端通过两个第一沉头螺钉固定在支杆上,推杆后端与气缸活塞刚性连接。

6、进一步的,两个第一沉头螺钉排列方向垂直于支杆轴向方向。

7、进一步的,所述控制装置还包括第二沉头螺钉,气缸基座通过两个第二沉头螺钉固定在支杆中部。

8、进一步的,所述控制装置还包括第三螺钉,气缸通过第三螺钉固定连接在气缸基座上。

9、进一步的,所述推头形状为二维偏置的台体,推头底部为矩形,头部为圆形,圆形所在平面与推头的底部平面成一定角度,使头部圆心在推头底部的投影相对底部矩形的几何中心偏置3~4mm。

10、进一步的,推头底部的矩形四周倒圆。

11、进一步的,推头底部布置两个螺纹孔,用于实现推头与推杆的固定。

12、本技术与现有技术相比的有益效果是:

13、(1)本技术解决了在飞行器气动特性风洞实验中由于扰动因素造成的偏航失速和旋转失速现象后的快速矫正问题,在完成风洞实验中对飞行器模型固定的前提下,实现对失速现象的快速控制,以及对飞行器姿态的快速矫正,装置的体积小、质量轻、控制方式简单。

14、(2)本技术支杆上的推杆保证推头部分可以在气缸的作用下快速到达飞行器内部,推头的梯形台体设计保证每次出现失控现象时,更加容易实现推头与飞行器尾部连接孔的可靠啮合,实现对飞行器姿态的快速控制。

15、(3)本技术通过对推头底部做倒圆处理,以防推入时速度较快对飞行器本身造成严重破坏,起过渡保护作用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,包括气缸(5)、气缸基座(4)、推杆(3)、支杆(2)和推头(1);

2.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,还包括第一沉头螺钉(6),推杆(3)前端通过两个第一沉头螺钉(6)固定在支杆(2)上,推杆(3)后端与气缸(5)活塞刚性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于两个第一沉头螺钉(6)排列方向垂直于支杆(2)轴向方向。

4.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,还包括第二沉头螺钉(7),气缸基座(4)通过两个第二沉头螺钉(7)固定在支杆(2)中部。

5.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,还包括第三螺钉(8),气缸(5)通过第三螺钉(8)固定连接在气缸基座(4)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,所述推头(1)形状为二维偏置的台体,推头(1)底部为矩形,头部为圆形,圆形所在平面与推头(1)的底部平面成一定角度,使头部圆心在推头底部的投影相对底部矩形的几何中心偏置3~4mm。

7.根据权利要求6所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,推头(1)底部的矩形四周倒圆。

8.根据权利要求6所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,推头(1)底部布置两个螺纹孔,用于实现推头(1)与推杆(3)的固定。

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【技术特征摘要】

1.一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,包括气缸(5)、气缸基座(4)、推杆(3)、支杆(2)和推头(1);

2.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,还包括第一沉头螺钉(6),推杆(3)前端通过两个第一沉头螺钉(6)固定在支杆(2)上,推杆(3)后端与气缸(5)活塞刚性连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于两个第一沉头螺钉(6)排列方向垂直于支杆(2)轴向方向。

4.根据权利要求1所述的一种用于风洞试验中消除飞机偏航失控现象的控制装置,其特征在于,还包括第二沉头螺钉(7),气缸基座(4)通过两个第二沉头螺钉(7)固定在支杆(2)中部。

5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙玮琪周平张妍张石玉周家检
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院
类型:新型
国别省市:

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