【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高速风洞动态试验，具体涉及一种三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置和方法。
技术介绍
1、新型高速巡航飞行器采用前体进气道+变构型布局，利用大攻角飞行追求大机动能力，飞行过程中具有明显的非定常气动效应问题，进而引起强烈的气动、运动及惯性耦合效应。对这些耦合效应进行定量评估与准确设计是新型高速巡航飞行器设计必须解决的关键技术问题。
2、目前，风洞虚拟飞行试验是高速飞行器气动、运动及控制耦合设计与验证评估的主要手段之一。风洞虚拟飞行试验装置主要包括动态试验模型、动态支撑装置、变构型装置、变质心装置和舵机系统等。风洞虚拟飞行试验一般采用低阻尼的动态支撑装置和动态支撑质量特性与真实飞行器匹配的动态试验模型，通过变构型、变质心和舵面控制实现飞行器模型在风洞中的姿态控制模拟。
3、新型高速巡航飞行器采用前体进气道+变构型布局，动态支撑装置的旋心与动态试验模型的质心重合，对于新型高速巡航飞行器风洞动态试验模型与装置的设计，特别是动态支撑装置的设计提出了很高的要求。一是，动态试验模型采用前体进气道+变构型布局，导致动态试验模型内允许使用空间小、模型尺寸大、模型承受的气动载荷大，动态支撑装置承载能力要求高；二是，变构型装置、变质心装置与动态支撑装置安装空间存在竞争，使得动态支撑装置体积必须尽量小，还要保证动态试验模型运动灵活、动态支撑装置阻尼小；三是，风洞试验时要求动态试验模型初始姿态固定，动态支撑装置必须具备自动锁紧和解锁能力；四是，动态支撑装置必须具备动态试验模型运动参数实时测量能力等。简而言之，
4、由于动态试验模型尺寸大，风洞模拟流场参数高，高速风洞开关车的冲击载荷远远大于风洞流场稳定时施加给动态试验模型的气动载荷，基于有限许用空间内设计的动态支撑装置的自动锁紧和解锁装置不具备保证动态试验模型在风洞启停承受大冲击时的初始姿态固定能力，导致动态试验模型在风洞开关车时难以锁紧和支撑，无法保证风洞虚拟飞行试验的顺利实施，甚至对风洞虚拟飞行试验装置造成损伤，目前，动态试验模型在风洞开关车时的锁紧和支撑仍然是尚未完全解决的技术难题。
5、当前，亟需发展一种三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置和方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的一个技术问题是提供一种三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供一种三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧方法，用以解决动态试验模型在风洞开关车时难以锁紧和支撑的问题。
2、本专利技术的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，包括动态试验模型、测力天平、动态支撑装置、下锁紧装置和上锁紧装置；
3、测力天平为杆式天平，位于动态试验模型的中心轴线上，动态试验模型与测力天平通过前锥面连接锁紧；动态支撑装置与测力天平通过后柱段的天平连接法兰连接固定；动态支撑装置的腹部与下锁紧装置固定连接；下锁紧装置与高速风洞下模型机构固定连接；上锁紧装置与高速风洞上模型机构固定连接。
4、进一步地，所述的下锁紧装置位于动态试验模型的对称面、中心轴线的下方，用于实现动态试验模型单点固定锁紧，包括顺序连接的腹支杆和下支板；
5、动态支撑装置通过锥销定位、螺栓锁紧的方式与腹支杆连接，腹支杆通过螺栓与下支板连接，下支板与高速风洞下模型机构通过螺栓固定连接。
6、进一步地，所述的上锁紧装置位于动态试验模型的对称面、中心轴线的上方，用于实现动态试验模型两点固定锁紧，包括上支板、前锁紧结构和后锁紧结构；
7、上支板的顶面与高速风洞上模型机构固定连接；
8、上支板底面的前端安装前锁紧结构，前锁紧结构压紧动态试验模型前段的上表面；上支板底面的后端安装后锁紧结构，后锁紧结构压紧动态试验模型后段的上表面。
9、进一步地，所述的前锁紧结构和后锁紧结构具有相同的结构，均包括柔性压紧片和调节旋钮，柔性压紧片压紧动态试验模型的上表面，调节旋钮用于调节柔性压紧片的按压力度。
10、本专利技术的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧方法，包括以下步骤：
11、s10.安装动态试验模型；
12、将动态支撑装置与测力天平通过测力天平后柱段的天平连接法兰固定连接；
13、将动态支撑装置的腹部通过锥销定位、螺栓锁紧的方式与腹支杆固定连接；
14、将腹支杆通过螺栓与下支板连接；
15、将下支板与高速风洞下模型机构通过螺栓固定连接；
16、将动态试验模型与测力天平通过测力天平前锥面锁紧连接；
17、s20.调整动态试验模型姿态；
18、调整动态试验模型的攻角、侧滑角和滚转角，使得动态试验模型到达初始姿态；
19、s30.安装上锁紧装置；
20、将上支板的顶面与高速风洞上模型机构固定连接；
21、将前锁紧结构放置在动态试验模型前段的上表面，后锁紧结构跟随放置在动态试验模型后段的上表面；
22、通过调整调节旋钮，调节柔性压紧片的按压力度，确保前后柔性压紧片均压紧动态试验模型；
23、s40.检查动态试验模型姿态；
24、复查并调整动态试验模型的攻角、侧滑角和滚转角，确保动态试验模型位于初始姿态；
25、s50.启动高速风洞；
26、启动高速风洞，直至高速风洞流场稳定；
27、s60.移开上锁紧装置；
28、高速风洞上模型机构带动上锁紧装置移动，离开动态试验模型的上表面，并提升至高速风洞流场外；
29、s70.开展高速风洞动态试验；
30、高速风洞流场稳定后，按照试验计划表开展高速风洞动态试验；
31、s80.固定动态试验模型；
32、高速风洞动态试验完成后，上锁紧装置降下来压紧动态试验模型，避免关车冲击，压紧后关闭高速风洞。
33、本专利技术的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置和方法采用动态支撑装置的腹支杆作为动态试验模型的一个接触点，同时利用高速风洞的上模型机构固定连接上支板，上支板底面两端分别设计1个锁紧结构，每个锁紧结构具有1个可调节的柔性压紧片，这两个柔性压紧片作为动态试验模型的另外两个接触点，通过3个接触点实现动态试验模型在高速风洞开关车时的辅助锁紧。
34、本专利技术的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置结构简单、体积紧凑、整体刚度高、操作便利；本专利技术的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧方法采用上锁紧装置与下锁紧装置固定，通过三点接触锁紧支撑动态试验模型和试验装置，确保动态试验模型能够承受高速风洞启停时的大冲击并保持初始姿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的辅助锁紧装置包括动态试验模型（1）、测力天平（2）、动态支撑装置（3）、下锁紧装置（4）和上锁紧装置（5）；
2.根据权利要求1所述的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的下锁紧装置（4）位于动态试验模型（1）的对称面、中心轴线的下方，用于实现动态试验模型（1）单点固定锁紧，包括顺序连接的腹支杆（8）和下支板（7）；
3.根据权利要求1所述的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的上锁紧装置（5）位于动态试验模型（1）的对称面、中心轴线的上方，用于实现动态试验模型（1）两点固定锁紧，包括上支板（9）、前锁紧结构（10）和后锁紧结构（11）；
4.根据权利要求3所述的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的前锁紧结构（10）和后锁紧结构（11）具有相同的结构，均包括柔性压紧片（12）和调节旋钮（13），柔性压紧片（12）压紧动态试验模型（1）的上表面，调节旋钮（13）用于调节柔性压紧片（12）的按压力度。<...
【技术特征摘要】
1.三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的辅助锁紧装置包括动态试验模型（1）、测力天平（2）、动态支撑装置（3）、下锁紧装置（4）和上锁紧装置（5）；
2.根据权利要求1所述的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的下锁紧装置（4）位于动态试验模型（1）的对称面、中心轴线的下方，用于实现动态试验模型（1）单点固定锁紧，包括顺序连接的腹支杆（8）和下支板（7）；
3.根据权利要求1所述的三点接触固定的大尺寸动态试验模型辅助锁紧装置，其特征在于，所述的上锁紧装置（5）位于动态试验模型（1）的对称面、中心轴线的上方，用...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雄，关成启，蒋万秋，卢志毅，陈庆民，吴岸平，周唯，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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