[发明专利]一种风洞模型连续变攻角变侧滑角机构

说明书

本发明公开一种风洞模型连续变攻角变侧滑角机构，包括壳体，所述的壳体的后端一体安装有三角支架，所述的壳体的中间段内部安装有空心轴电机，空心轴电机的输出端通过传动轴与支杆接头连接，传动轴通过圆锥滚子轴承与壳体的中间段内部承接，支杆接头的一端位于壳体的前端，支杆接头的轴向为角旋转轴，空心轴电机通过传动轴带动支杆接头旋转，实现绕角旋转轴旋转，三角支架的下部分与其表面互相垂直安装有θ角旋转轴，三角支架的上半部分与其表面互相垂直安装有θ角拉杆轴。该机构实现了在风洞试验时可通过自动控制方式获得模型迎角和侧滑角的任意组合变化，大大提升了风洞的试验效率并降低了试验成本。

技术领域

本发明属于航空气动力风洞试验技术领域，具体涉及一种风洞模型连续变攻角变侧滑角机构。

背景技术

目前大多数1m量级高速风洞试验时模型姿态的控制方式采用的是固定侧滑角变迎角的方式，或者是固定迎角变侧滑的方式。无论哪种方式，都需要更换侧滑角来实现。传统的实现方式是，通过更换固块侧滑角接头，或者通过双转轴系统来实现。在实际操作中，前者在更换侧滑角接头后还需重新调整模型姿态，这种方式的试验成本高、试验效率低。后者由于系统复杂定位差，易发生故障，且其在1m量级风洞中堵塞度较大，影响数据结果。

发明内容

基于以上不足之处，发明一种用于风洞模型连续变攻角变侧滑角机构，解决了传统固块侧滑角度块变侧滑角时试验成本高、试验效率低，以及双转轴变侧滑角系统由于系统复杂定位差，易发生故障，且其在1m量级风洞中堵塞度较大，影响数据结果的问题。

本发明所采用的技术如下：一种风洞模型连续变攻角变侧滑角机构，包括壳体，所述的壳体的后端一体安装有三角支架，所述的壳体的中间段内部安装有空心轴电机，空心轴电机的输出端通过传动轴与支杆接头连接，传动轴通过圆锥滚子轴承与壳体的中间段内部承接，支杆接头的一端位于壳体的前端，支杆接头的轴向为角旋转轴，空心轴电机通过传动轴带动支杆接头旋转，实现绕角旋转轴旋转，三角支架的下部分与其表面互相垂直安装有θ角旋转轴，三角支架的上半部分与其表面互相垂直安装有θ角拉杆轴。

本发明还具有如下技术特征：

1、所述的θ角旋转轴的轴心与角旋转轴的轴心互相垂直相交。

2、所述的传动轴上安装有编码器。

3、所述的空心轴电机的电缆线由壳体正下方的走线外壳引出。

4、所述的壳体的中间段对称安装有两个外罩。

本发明的工作原理：模型连续变攻角变侧滑角机构的模型迎角α和侧滑角β变换方式仍为固定β角变α角，不同的是无固块β接头，试验时模型偏航角ψ始终为零，在风洞迎角机构变化(俯仰角θ改变)的同时模型绕自身轴线旋转一定角度使模型侧滑角β始终保持一固定的需求名义角度，通过这种方式获得模型名义侧滑角β_M和名义迎角α_M，从而实现在试验时模型侧滑角和迎角的任意耦合。

本发明的优点及有益效果：模型迎角α和侧滑角β变换方式可通过自动控制的方式实现侧滑角和迎角的任意耦合；获得的模型迎角α和侧滑角β的控制误差小于1′，控制精度高。通过本机构得出的试验数据与常规侧滑角接头数据一致性较好。该机构实现了在风洞试验时可通过自动控制方式获得模型迎角和侧滑角的任意组合变化，大大提升了风洞的试验效率并降低了试验成本。

附图说明

图1是一种风洞模型连续变攻角变侧滑角机构示意图。

其中，1、θ角旋转轴，2、θ角拉杆轴，3、壳体的中间段，4、空心轴电机、5、壳体，6、传动轴，7、编码器，8、圆锥滚子轴承，9、支杆接头、10、角旋转轴，11、外罩，12、走线外壳。

具体实施方式

下面根据说明书附图举例对本发明做进一步的说明：

实施例1：