[发明专利]一种并联级间分离全自由飞风洞试验装置

说明书

本发明公开了一种并联级间分离全自由飞风洞试验装置，包括一级模型、二级模型，上支杆、下支杆、拔销，转轴，上固定钉、下固定钉，上弹簧、下弹簧；上、下弹簧分别套在上、下固定钉上，上、下固定钉沿模型质心穿过一级模型及二级模型，一端与模型上的定位盲孔配合，沿轴向固定，另一端设有通孔，拔销和上、下支杆套在转轴上，可以绕转轴旋转，安装时，拔销一端插入上、下固定钉通孔中，上、下弹簧处于压缩状态，上、下支杆顶在两级模型之间，分离时，拔销受到外力牵引，迅速拔出，两级模型被解锁，上、下支杆继续支撑一级模型和二级模型，防止两个模型相对位置突变。本发明可保证一级二级模型进行分离时能够快速有效、无干扰的进行分离。

技术领域

本发明涉及风洞试验模型支撑及发射投放，尤其涉及一种并联级间分离全自由飞风洞试验装置，属于航空航天工程领域。

背景技术

模型自由飞风洞试验是一种常用的研究飞行器动态气动特性的研究方法，同样可用于飞行器多体干扰方面的研究。试验的基本方法是风洞流场稳定之后将模型逆气流方向高速弹出，模型短时间内会在风洞中自由飞行，检验多级飞行器分离的安全性，同时使用高速摄影通过观察窗对模型进行拍摄，可获得飞行器模型自由飞的姿态轨迹，后期经过数据处理便可得出飞行器的动态气动参数。

通常意义的级间分离包括串联级间分离和并联级间分离。串联级间分离是指一级、二级分离体位置基本延飞行器飞行方向，通俗讲飞行器进行分离时其分离体一前一后分布；并联级间分离是指一级、二级分离体相对于飞行方向呈对称分布，分离体一上一下或一左一右。串联级间分离一级二级前后分布，二者接触便可基本保证分离的安全，两级的相互接触保证了飞行器分离前质心处在模型实体的包络中，便于试验时分离机构的设计加工及安装。而并联级间分离由于头部气动力的压紧作用，二者接触时很难保证安全分离，往往需要先保持一定的距离再进行两级间分离。由于两级质量相当，两级间存在的一定距离往往导致分离前飞行器的质心位于两者的缝隙区内，没有模型实体作为支撑来设计安装分离机构，这对于并联级间分离的型号以及风洞试验都带来了很大的技术难题。一级二级模型在进行分离前需作为一个刚性整体存在，不能有相对运动的自由度存在，这就要求模型固定机构必须能牢牢固定住，而在进行分离时，模型整体处于自由状态，解锁动作需要自身完成，并且解锁动作要迅速有效，且不能对模型姿态产生影响，同时风洞试验模型往往较小，众多难题叠加在一起使得并联级间分离全自由飞风洞试验技术的实现变得更加困难。

串联级间分离全自由飞风洞试验技术较为成熟，而并联级间分离全自由飞风洞试验技术因上述难题的存在而难以实现。随着空天飞行器等一批新型号研究进程的推进，并联级间分离的总体优越性体现出来，配套的试验技术必须得到提升，因此解决这一难题变得迫在眉睫。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种并联级间分离全自由飞风洞试验装置，既可保证一级二级分离前的相对位置及姿态固定，又可保证一级二级模型进行分离时能够快速有效、无干扰的进行分离，满足试验需求。

本发明的技术解决方案是：一种并联级间分离全自由飞风洞试验装置，其特征在于包括一级模型、二级模型、上支杆、下支杆、拔销、转轴、上固定钉、下固定钉、上弹簧、下弹簧；上弹簧和下弹簧分别套在上固定钉及下固定钉上，上固定钉和下固定钉分别沿质心穿过一级模型及二级模型，一端通过定位凸台与二级模型和一级模型上的定位盲孔配合，沿轴向固定，另一端设有通孔，拔销、下支杆、上支杆套在转轴上，可以绕转轴旋转，安装时，拔销一端插入上固定钉和下固定钉通孔中将两者连接在一起，上弹簧和下弹簧处于压缩状态，上支杆顶在二级模型底面、下支杆顶在二级模型顶面，上支杆和下支杆分别与一级模型和二级模型质心连线形成一定夹角，用于压紧拔销，分离时，拔销受到外力牵引，迅速从上固定钉和下固定钉通孔中拔出，一级模型及二级模型被解锁，上支杆和下支杆与一级模型和二级模型质心连线平行，防止解锁时一级模型、二级模型相对位置的改变。

所述一定角度的范围为3～5°。