本發(fā)明涉及風洞試驗模型技術領域，特別涉及一種風洞模型重心調節(jié)裝置。

背景技術：

風洞虛擬飛行試驗是指飛機在風洞中進行繞重心三個轉動自由度的模擬飛行，通過操縱控制面實現(xiàn)模擬飛機機動運動以探索其氣動/運動耦合機理的一種風洞試驗。此類試驗需要完成飛機風洞模型和三自由度裝置的安裝工作，飛機風洞模型的縱向靜穩(wěn)定裕度的調節(jié)可以通過改變風洞模型的縱向安裝位置(即虛擬重心位置)實現(xiàn)。

目前，在風洞模型重心調節(jié)裝置上調節(jié)風洞模型前后安裝位置的手段主要有兩種：

一、風洞模型安裝在安裝架上，安裝架兩端設置固定塊，固定塊上設置螺栓孔，按照需要測試的風洞模型虛擬重心位置，在風洞模型支座兩端設置相應的固定孔，通過安裝架兩端的固定塊上的螺栓孔與風洞模型支座上不同的固定孔對正連接，將風洞模型固定在不同的位置，實現(xiàn)風洞模型虛擬重心位置調節(jié)。

目前這種按照螺栓孔定位的技術方案存在兩個問題：

1、風洞模型虛擬重心位置不能實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)；

2、每次改變虛擬重心位置均需要重新安裝風洞模型，耗費時間和人力。

二、通過齒輪電機和驅動絲杠組成的調節(jié)機構來實現(xiàn)風洞模型的前后移動，由于驅動絲杠不具有自鎖功能，只能起到前后調節(jié)作用，不能承擔沿機構運動方向的載荷，沿機構運動方向的載荷只能由齒輪電機承擔。同時，該解決方案雖然實現(xiàn)了風洞模型的前后移動，但不能精確測量前后移動的距離。

因此，需要設計一種風洞模型重心調節(jié)裝置來解決現(xiàn)有技術中存在上述的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種風洞模型重心調節(jié)裝置，解決風洞試驗中遇到的風洞模型重心位置不可連續(xù)調節(jié)、不能承擔沿機構運動方向的載荷以及移動距離不可測量的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種風洞模型重心調節(jié)裝置，包括：支架，與風洞模型連接；滑動機構，其兩端分別固定于所述支架的兩端，并與風洞模型支座連接；旋轉部件，其一端通過限位部件限位于所述支架上，使所述旋轉部件相對所述支架做旋轉運動，另一端旋入驅動部件；驅動部件，與所述旋轉部件連接，并與所述滑動機構或風洞模型支座固定連接；當所述旋轉部件旋轉時，所述旋轉部件帶動所述支架移動，所述支架帶動所述風洞模型移動，以調節(jié)風洞模型的虛擬重心位置。

進一步，所述支架包括：安裝架，與所述風洞模型連接；兩個安裝座，分別設置在所述安裝架的兩端，且與所述安裝架固定連接，所述安裝座中的至少一個上設置有用于安裝所述旋轉部件的孔。

進一步，所述安裝座包括:固定塊和安裝塊；所述固定塊與所述安裝架固定連接；所述安裝塊與所述固定塊固定連接，其上設置有用于安裝所述滑軌的安裝孔；至少一個所述安裝塊上設置用于安裝所述旋轉部件的孔。

進一步，所述限位部件為擋圈，所述擋圈設置在所述安裝座上用于安裝所述旋轉部件的孔的兩側。

進一步，所述滑動機構包括：滑塊，與所述風洞模型支座固定連接；滑軌，穿過所述滑塊，兩端分別與所述安裝座連接，所述滑軌相對所述滑塊做滑動運動。

進一步，所述滑塊包括：相互垂直連接的滑動部和連接部；所述滑動部沿其厚度方向設置與滑軌相配合的滑動孔；所述連接部與所述風洞模型支座固定連接。

進一步，所述滑軌為兩條，平行分布在兩個所述安裝座之間。

進一步，所述滑動部和所述連接部的數(shù)量均為四個，每個所述滑動部與每個所述連接部連接；或者，所述滑動部的數(shù)量為四個，所述連接部的數(shù)量為兩個，每兩個所述滑動部與每個所述連接部連接；或者，所述滑動部的數(shù)量為四個，所述連接部的數(shù)量為一個，四個所述滑動部均與該連接部連接。

進一步，所述旋轉部件為螺紋桿。

進一步，所述驅動部件沿厚度方向設置與所述旋轉部件配合的孔。

進一步，所述風洞模型重心調節(jié)裝置還包括：標尺，其沿所述旋轉部件的軸向設置，至少一端與所述支架固定連接，用來測量安裝架移動的距離，也就是風洞模型移動的距離。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的風洞模型重心調節(jié)裝置利用滑動機構、旋轉部件和驅動部件的組合，實現(xiàn)了風洞模型虛擬重心的前后連續(xù)變化，對風洞模型虛擬重心位置實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)；每次改變虛擬重心位置無需重新安裝風洞模型，節(jié)省時間和人力。本發(fā)明利用螺紋桿的自鎖特性，還可以承擔沿機構運動方向的載荷。本發(fā)明還設置了標尺，可精確測量風洞模型移動的距離。同時，本發(fā)明還具有精度高，成本低，易實現(xiàn)等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術的風洞模型結構示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術的風洞模型重心調節(jié)裝置結構示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術的用于風洞模型的可調組件的遠程控制直線致動元件結構示意圖；

圖4是本發(fā)明的實施例一提供的一種風洞模型重心調節(jié)裝置結構示意圖。

圖中，1、支架，11、安裝架，12、第一安裝座，12a、固定塊，12b、安裝塊，13、第二安裝座，13a、固定塊，13b、安裝塊，2、滑動機構，21、滑塊，21a、滑動部，21b、連接部，22、滑軌，3、旋轉部件，4、驅動部件，5、標尺，6、風洞模型支座。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。

在對本發(fā)明提供的一種風洞模型重心調節(jié)裝置進行詳細描述之前，首先介紹現(xiàn)有技術的兩種技術方案。

一、請參閱圖1，圖1是現(xiàn)有技術的風洞模型結構示意圖，圖中畫圈處顯示了風洞模型的安裝位置。

請參閱圖2，圖2是現(xiàn)有技術的風洞模型重心調節(jié)裝置結構示意圖。

采用的技術手段是將風洞模型安裝在安裝架上，安裝架兩端設置固定塊，固定塊上設置螺栓孔，按照需要測試的風洞模型虛擬重心位置，在風洞模型支座兩端設置相應的固定孔，通過安裝架兩端固定塊上的螺栓孔與風洞模型支座上不同的固定孔對正連接，將風洞模型固定在不同的位置，實現(xiàn)風洞模型虛擬重心位置調節(jié)。比如需要測試風洞模型的前重心靜穩(wěn)裕度和后重心靜穩(wěn)裕度時，需要在風洞模型支座上設置2排固定孔；要測試3種靜穩(wěn)裕度時，就要在風洞模型支座上設置3排固定孔。

目前這種按照螺栓孔定位的技術方案存在兩個問題：

1、風洞模型虛擬重心位置不能實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)；

2、每次改變風洞模型虛擬重心位置均需要重新安裝風洞模型，耗費時間和人力。

二、請參閱圖3，圖3是現(xiàn)有技術的用于風洞模型的可調組件的遠程控制直線致動元件結構示意圖。

采用的技術方案是調節(jié)機構由齒輪電機①和驅動絲杠③組成，驅動絲杠③通過鏈②連接到齒輪電機①，驅動絲杠③上設置用來移動推桿④的螺母⑤，實現(xiàn)風洞模型的前后移動。由于驅動絲杠③不具有自鎖功能，只能起到前后調節(jié)作用，不能承擔沿機構運動方向的載荷，沿機構運動方向的載荷只能由齒輪電機①承擔。同時，該解決方案雖然實現(xiàn)了風洞模型的前后移動，但不能精確測量前后移動的距離。

實施例一

圖4是本發(fā)明實施例一提供的一種風洞模型重心調節(jié)裝置。

請參閱圖4，在本實施例中，一種風洞模型重心調節(jié)裝置，包括：支架1、滑動機構2、旋轉部件3、驅動部件4。

本實施例中，支架1與風洞模型連接，支架1包括安裝架11，以及安裝在安裝架11兩端的安裝座12、13，安裝座12、13與安裝架11通過緊固件固定連接，至少一個安裝座12或13上設置有用于安裝旋轉部件3的孔。

支架1與風洞模型的連接，實際上是安裝架11的兩端與風洞模型的主承力結構框連接，通過緊固件固定，從而將風洞模型固定在安裝架11上。安裝架11與風洞模型的主承力結構框的連接為風洞模型提供局部結構加強，對飛機連接位置處的縱向、側向抗彎特性有較大幅度提高。

當旋轉部件3轉動時，旋轉部件3帶動安裝架11移動，從而帶動風洞模型移動，以實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)風洞模型的虛擬重心位置的目的。

安裝架11的長度根據(jù)風洞模型重心位置調節(jié)的范圍進行適應性調整，使得安裝架11的長度能夠滿足風洞模型重心位置調節(jié)的范圍。

為方便敘述，本實施例中將兩個安裝座分別命名為：第一安裝座12，第二安裝座13，但本發(fā)明不以此為限制。

第一安裝座12通過緊固件安裝在安裝架11的一端，第二安裝座13通過緊固件安裝在安裝架11的另一端。

在本實施例中，第一安裝座12上設置用于安裝旋轉部件3的孔。但本發(fā)明不以此為限，也可以是第二安裝座13上設置有用于安裝旋轉部件3的孔。

第一安裝座12包括：固定塊12a和安裝塊12b；固定塊12a與安裝架11固定連接，可選的，固定塊12a與安裝架11一體成型；固定塊12a上設置有用于固定安裝塊12b的螺栓孔；安裝塊12b上設置有用于與固定塊12a連接的固定孔，并通過緊固件與固定塊12a固定連接；安裝塊12b上還設置有用于安裝滑軌22的安裝孔和用于安裝旋轉部件3的孔。

第二安裝座13包括：固定塊13a和安裝塊13b；固定塊13a與安裝架11固定連接，可選的，固定塊13a與安裝架11一體成型；固定塊13a上設置有用于固定安裝塊13b的螺栓孔；安裝塊13b上設置有用于與固定塊13a連接的固定孔，并通過緊固件與固定塊13a固定連接；安裝塊13b上還設置有用于安裝滑軌22的安裝孔。

滑動機構2，兩端分別固定于支架1的兩端，并通過緊固件與風洞模型支座6連接。

本實施例中，滑動機構2包括：滑塊21和滑軌22。

滑塊21，通過緊固件與風洞模型支座6固定連接。

滑塊21包括：相互垂直連接的滑動部21a和連接部21b，滑動部21a沿其厚度方向設置與滑軌22相配合的滑動孔，滑動孔的形狀與滑軌22的截面形狀相適應，連接部21b通過緊固件與風洞模型支座6固定連接。

可選的，滑動部21a和連接部21b的形狀包括但不限于長方體。

本實施例中，滑塊21的數(shù)量為兩個，即滑動部21a的數(shù)量為四個，連接部21b的數(shù)量為兩個，每兩個滑動部21a與每個連接部21b連接，但本發(fā)明不以此為限。

滑軌22，穿過滑塊21，一端與第一安裝座12連接，另一端與第二安裝座13連接，滑軌22相對滑塊21做滑動運動。

本實施例中，滑軌22的數(shù)量為兩條，平行分布在第一安裝座12與第二安裝座13之間，但本發(fā)明不以此為限。

可選的，滑軌22的截面包括但不限于圓形。

可選的，滑軌22的材質為不銹鋼材料，具有較高的強度，能夠承受風洞模型的法向氣動載荷，并通過剪力將載荷從風洞模型的兩個主承力結構框傳遞到風洞模型支座6上，產生的彎矩由滑軌22本身承受。

本實施例中，滑塊21和滑軌22不僅用于調節(jié)風洞模型的重心位置，還可以對風洞模型提供支撐。

旋轉部件3，一端通過限位部件限位于支架1的第一安裝座12上，另一端旋入驅動部件4。

可選的，限位部件為擋圈，設置在第一安裝座12上用于安裝旋轉部件3的孔的兩側。

可選的，旋轉部件3為螺紋桿。優(yōu)選的，旋轉部件3為普通粗牙螺紋桿。

本實施例中，采用擋圈對螺紋桿進行限位，從而實現(xiàn)螺紋桿可在第一安裝座12上自由轉動，但沿軸向不能移動。

本實施例中，利用螺紋桿為風洞模型提供縱向調節(jié)和固定。風洞模型的縱向氣動載荷阻力由螺紋桿承受，因為普通粗牙螺紋桿具有自鎖特性，能夠保證受到軸向載荷時與驅動部件4之間不產生相對移動。

驅動部件4，與旋轉部件3連接，并與滑動機構2或風洞模型支座6連接。驅動部件4沿厚度方向設置與旋轉部件3配合的孔。

當驅動部件4與滑動機構2連接時，實際是驅動部件4與滑塊21連接，可選的，驅動部件4與滑塊21的連接可為固定連接或一體成型。

當驅動部件4與風洞模型支座6連接時，可通過緊固件固定。

可選的，驅動部件4包括但不限于長方體。

本實施例中，風洞模型重心調節(jié)裝置還包括：標尺5，沿旋轉部件3的軸向設置，用來測量安裝架11移動的距離，也就是風洞模型移動的距離。

優(yōu)選的，標尺5可以是緊挨旋轉部件3設置，更為優(yōu)選的，可以設置在旋轉部件3上方。

可選的，標尺5的一端與支架1固定連接，另一端懸空，或兩端均與支架1固定連接。

可選的，標尺5為直尺，與支架1的安裝架11固定連接，或者與支架1的第一安裝座12固定連接。

優(yōu)選的，標尺5的截面為l型，與支架1的安裝架11固定連接，方便從不同的方向讀數(shù)。

本實施例中，緊固件包括但不限于螺栓。

實施例二

本實施例與實施例一的不同之處在于，滑塊21的數(shù)量及結構不同。

本實施例中，滑塊21的數(shù)量為四個，即滑動部21a和連接部21b的數(shù)量均為四個，每個滑動部21a與每個連接部21b連接。

本實施例中風洞模型重心調節(jié)裝置的其他零部件的結構以及連接關系與實施例一的結構以及連接關系相同，在此不再贅述。

實施例三

本實施例與實施例一的不同之處在于，滑塊21的數(shù)量及結構不同。

本實施例中，滑塊21的數(shù)量為一個，即滑動部21a的數(shù)量為四個，連接部21b的數(shù)量為一個，四個滑動部21a均與該連接部21b連接。

本實施例中風洞模型重心調節(jié)裝置的其他零部件的結構以及連接關系與實施例一的結構以及連接關系相同，在此不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明是基于現(xiàn)有技術的進一步改進，本發(fā)明支架1的安裝架11、固定塊12a以及固定塊13a同樣適用于現(xiàn)有技術中的風洞模型支座結構，將本發(fā)明的安裝塊12b、安裝塊13b、滑動機構2、旋轉部件3以及驅動部件4拆除，即可利用固定塊12a和固定塊13a上的螺栓孔，將支架1固定在現(xiàn)有技術中風洞模型支座的不同位置，實現(xiàn)現(xiàn)有技術的風洞模型重心調節(jié)功能。因而，本發(fā)明的風洞模型重心調節(jié)裝置可以適用于兩種重心調節(jié)方式，對于實驗人員來說具有很大的可選擇性。

如上所述，本發(fā)明旨在保護一種風洞模型重心調節(jié)裝置，利用滑動機構、旋轉部件和驅動部件的組合，實現(xiàn)了風洞模型虛擬重心的前后連續(xù)變化，對風洞模型虛擬重心位置實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)；每次改變虛擬重心位置無需重新安裝風洞模型，節(jié)省時間和人力。本發(fā)明還利用螺紋桿的自鎖特性，可以承擔沿機構運動方向的載荷。本發(fā)明還設置了標尺，可精確測量風洞模型前后移動的距離。同時，本發(fā)明還具有精度高，成本低，易實現(xiàn)等優(yōu)點。

應當理解的是，本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。此外，本發(fā)明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內的全部變化和修改例。