[发明专利]一种吸气式进气道飞行器通气模型气动力测量装置和方法

说明书

本发明公开了一种吸气式进气道飞行器通气模型气动力测量装置和方法，飞行器模型按照中心左右对称面分为左右两个模型，其中一个模型为测量半模型，另一个模型为映像半模型，测量天平安装于测量半模型内，天平座分别连接测量天平及映像支撑杆，映像半模型与映像支撑杆固连，天平座末端与侧支撑臂连接，侧支撑臂与侧窗固连，通过侧窗绕其自身的转动实现飞行器攻角的变化。试验中通过测量半模型的测量结果及模型的对称关系可得到飞行器全模型的气动力，实现飞行器模型无支撑干扰的气动特性测量。

技术领域

本发明涉及一种吸气式进气道飞行器通气模型气动力测量装置和方法，属于高速风洞试验技术、飞行器飞行力学领域。

背景技术

对于具有吸气式进气道的飞行器，在风洞中进行气动特性测量时，需要进行通气模型的气动力测量试验。传统的通气模型试验方法是模型内放置天平，天平通过尾支杆与攻角机构连接，通过天平测得模型的气动特性，而传统的通气模型试验方法是基于进气道尾喷管为对称外形，且尾支杆对进气道的流通特性影响很小。对于具有大尺寸吸气式进气道飞行器模型，其进气道尾喷管尺寸较大，模型往往是薄壁喷管，且进气道尾喷管也不是对称外形，尾支杆对进气道流动的干扰大且无法修正，用传统的通气模型试验方法时会造成试验精度较差，不能完全反映飞行器的气动特性。

常规飞行器为左右对称模型，常规半模支撑试验为将半模型通过天平及天平座固连于风洞侧窗，通过侧窗的转动实现模型攻角的变化，该支撑形式可以避免常规的支撑干扰，但也会带来风洞侧壁的干扰，而且该支撑形式仅可以进行左右对称模型攻角方向姿态变化的测量，对于侧滑角方向姿态变化时，测量结果精度较差。对于具有大尺寸吸气式进气道飞行器模型，进行常规半模试验时，进气道的中心平面是风洞侧窗壁面，试验中造成进气道的中心平面流动与实际状况差异加大且无法修正，无法准确测量飞行器的气动特性。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种吸气式进气道飞行器通气模型气动力测量装置和方法，用于具有大尺寸吸气式进气道飞行器模型在高速风洞试验中，实现具有大尺寸吸气式进气道飞行器模型的内外流动完全模拟的试验测量，提高测量精度。

本发明解决的技术方案是：一种吸气式进气道飞行器通气模型气动力测量装置，测量装置包括测量半模型、映像半模型、测量天平、映像支撑杆、侧支撑臂、侧窗、天平座，其中：

吸气式进气道飞行器通气模型用于模拟吸气式进气道飞行器，由纵向对称面分为两个半模型，测量半模型为其中一个半模型，映像半模型为另一个半模型；

测量半模型中部避开进气道位置设有测量天平及天平座的安装槽，在该安装槽内，测量天平一端与测量半模型固定连接在一起，另一端与天平座固定连接在一起；天平座的另一半穿过映像半模型上的通孔与侧支撑臂的一端固定连接；

映像半模型中部避开进气道位置设有映像支撑杆的安装槽，该安装槽与用于放置天平座的通孔相通，在该安装槽内，映像支撑杆一端与映像半模型固定连接在一起，另一端与位于映像半模型通孔内的天平座固定连接在一起；

测量天平与映像支撑杆的结构特征相同、安装位置相对；天平座与测量半模型、映像半模型之间均留有间隙；测量半模型与映像半模型密封隔离，并且两者之间留有间隙；

侧支撑臂的另一端与风洞侧窗固连，通过风洞侧窗转动带动侧支撑臂、天平座、测量半模型及映像半模型旋转，实现飞行器模型随攻角的变化，通过测量天平对测量半模型随攻角变化受到的气动力和气动力矩进行测量，通过测量半模型与全模型的对称关系，可得到全模型随攻角变化的气动力和气动力矩测量。

优选地，所述天平座与侧支撑臂连接处设置有侧滑块，通过更换不同角度的侧滑块，实现飞行器在不同侧滑角下的气动力和气动力矩测量试验。

优选地，天平座与测量半模型、映像半模型之间均留有间隙不小于2mm。

优选地，所述测量半模型与映像半模型之间的间隙不大于吸气式进气道飞行器通气模型横向最大尺寸的1％。