全机低速颤振模型双索悬挂系统的制作方法
全机低速颤振模型双索悬挂系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于气动弹性技术领域，涉及一种全机低速颤振风洞试验悬挂系统。
【背景技术】
[0002]风洞试验是气动弹性领域的一个研究重点。颤振试验一般集中在研究部件的颤振特性，但是通过实际型号的研制经验发现，部件的颤振特性有时与全机颤振特性相差甚远，无法真实反映实际飞机的颤振特性。因此，非常有必要进行全机低速颤振模型的风洞试验。
[0003]以往，在风洞试验中，全机颤振模型一般会在重心处固支于风洞底板上，这样的支持方式非常安全，但也带来了很多问题，无法真实体现机身的弹性模态作用，更无法模拟真实飞机的自由飞行状态。
[0004]近年来，在全机颤振试验中，也出现了一些弹性悬挂系统，但是结构复杂，安装麻烦，特别是在风洞内的附加零部件太多，影响了气流品质。
[0005]因此，全机颤振模型的支持系统至关重要，除了不能影响模型的振动以及颤振特性外，还必须保证模型的安全性。双索悬挂系统在结构设计方面，要求形式简单，方便安装，操作便捷，气动干扰小。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:提供一种全机低速颤振模型风洞试验悬挂系统，既能较好模拟真实飞机的自由飞行状态，而且结构简单，安装容易，操作便捷，安全可靠，气动干扰小，能够满足全机低速颤振模型风洞试验的要求。
[0007]全机低速颤振模型风洞试验悬挂系统，其特征在于，包括:
[0008]悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架(1)，在刚架(1)顶部设有吊挂点
(2)用于悬挂模型机身，在刚架(1)两端设有钢索调节装置(3)，通过钢索调节装置(3)调节拉伸钢索(4)的长度；
[0009]模型吊挂组件，包括与拉伸钢索(4)下端相连接的弹簧(5)和与弹簧(5)下端连接的垂直钢索出)，垂直钢索出)的下端直接吊挂在模型机身上；
[0010]主钢索组件，包括前方钢索(7)和后方钢索(8)，前方钢索7通过安装在模型机身内的前方滑轮(9)，两端分别固定在风洞顶板(10)和风洞底板(11)上，后方钢索(8)通过安装在模型机身内的后方滑轮(12)后，一端固定在风洞侧壁(13)，另一端通过导向滑轮
(14)连接到砝码装置(15)形成自由端。通过弹簧、钢索以及砝码组成的弹性缓冲系统，可以较好地模拟自由飞行状态，又能防止模型有过大的姿态变化。
[0011]进一步的，钢索调节装置3带自锁机构，用于限定拉伸钢索4的长度。从而防止风洞试验过程中模型姿态角的变化。
[0012]进一步的，垂直钢索6的下端在模型机身上的连接位置选在机身一阶垂直弯曲的两个节点处。从而降低悬挂装置对模型固有振动特性的影响。
[0013]进一步的，前方滑轮9和后方滑轮12均安装于模型机身内的梁上。不仅安装方便，而且能够保证前后方滑轮平行于机身构造水平线。
[0014]本发明的优点
[0015]本发明用材简单，便于实施，只需通过钢丝、弹簧、滑轮之间的简单连接关系就能实现模型自由飞行状态的模拟，而且该系统的操作也非常方便，通过风洞顶部钢索调节装置的调整可以实现模型高度以及迎角的控制；通过弹簧的简单更换可以满足模型在不同重量状态下弹性支持频率的要求；通过砝码的调整，可以提高系统的稳定性。同现有技术相t匕，这里设计的悬挂系统在风洞中只有三组钢索，结构简单、气动干扰小，而且功能明确、安装方便、安全可靠，完全能够满足全机低速颤振模型风洞试验的要求。
【附图说明】
[0016]图1为全机低速颤振模型双索悬挂系统意图；
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步详细说明，这里设计的双索悬挂系统主要包含三个部分:悬挂刚架组件、模型吊挂组件以及主钢索组件，见附图1。
[0018]悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架1。在其顶部有模型吊挂点2(包括滑轮及其支座)，在其两个侧边有钢索调节装置3 (带自锁机构)，通过钢索调节装置可以调节拉伸钢索4的长度，从而实现对模型高度以及迎角的控制。
[0019]模型吊挂组件，包括弹簧5和垂直钢索6，在模型的对称面上，用两根钢索6悬挂全机模型，每根钢索的上端连有弹簧5，通过弹簧与悬挂刚架组件的吊挂点相连，垂直钢索6的下端直接吊挂在模型机身上，吊挂点的位置通常选在机身一阶垂直弯曲的两个节点处，从而降低悬挂装置对模型固有振动特性的影响。
[0020]主钢索组件，包括前方钢索7和后方钢索8，前方钢索7通过机身梁上滑轮9后，分别固定在风洞顶板10和风洞底板11上，后方钢索通过机身梁上滑轮12后，一端固定在风洞侧壁13，另一端通过导向滑轮14连接到砝码装置15上，形成自由端，通过钢索与砝码的弹性缓冲能力，可以较好地模拟自由飞行状态，又能防止模型有过大的姿态变化。
【主权项】
1.全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，包括: 悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架(1)，在刚架(1)顶部设有吊挂点(2)用于悬挂模型机身，在刚架(1)两端设有钢索调节装置(3)，通过钢索调节装置(3)调节拉伸钢索(4)的长度； 模型吊挂组件，包括与拉伸钢索⑷下端相连接的弹簧(5)和与弹簧(5)下端连接的垂直钢索(6)，垂直钢索(6)的下端直接吊挂在模型机身上； 主钢索组件，包括前方钢索(7)和后方钢索(8)，前方钢索7通过安装在模型机身内的前方滑轮(9)，两端分别固定在风洞顶板(10)和风洞底板(11)上，后方钢索(8)通过安装在模型机身内的后方滑轮(12)后，一端固定在风洞侧壁(13)，另一端通过导向滑轮(14)连接到砝码装置(15)形成自由端。2.根据权利要求1所述的全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，钢索调节装置(3)带自锁机构，用于限定拉伸钢索(4)的长度。3.根据权利要求1或2所述的全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，垂直钢索(6)的下端在模型机身上的连接位置选在机身一阶垂直弯曲的两个节点处。4.根据权利要求3所述的全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，前方滑轮(9)和后方滑轮(12)均安装于模型机身内的梁上。
【专利摘要】本发明提供了一种全机低速颤振模型双索悬挂系统，主要包含三个部分：悬挂刚架组件、模型吊挂组件以及主钢索组件。悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架，在刚架顶部设有吊挂点用于悬挂模型机身，在刚架两端设有钢索调节装置，通过钢索调节装置调节拉伸钢索的长度；模型吊挂组件，包括与拉伸钢索下端相连接的弹簧和与弹簧下端连接的垂直钢索，垂直钢索的下端直接吊挂在模型机身上；主钢索组件，包括前方钢索和后方钢索，前方钢索通过安装在模型机身内的前方滑轮，两端分别固定在风洞顶板和风洞底板上，后方钢索通过安装在模型机身内的后方滑轮后，一端固定在风洞侧壁，另一端通过导向滑轮连接到砝码装置形成自由端。
【IPC分类】G01M9/04, G01M9/08
【公开号】CN105486480
【申请号】CN201410535100
【发明人】赵冬强, 霍应元
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月11日
【技术领域】
[0001]本发明属于气动弹性技术领域，涉及一种全机低速颤振风洞试验悬挂系统。
【背景技术】
[0002]风洞试验是气动弹性领域的一个研究重点。颤振试验一般集中在研究部件的颤振特性，但是通过实际型号的研制经验发现，部件的颤振特性有时与全机颤振特性相差甚远，无法真实反映实际飞机的颤振特性。因此，非常有必要进行全机低速颤振模型的风洞试验。
[0003]以往，在风洞试验中，全机颤振模型一般会在重心处固支于风洞底板上，这样的支持方式非常安全，但也带来了很多问题，无法真实体现机身的弹性模态作用，更无法模拟真实飞机的自由飞行状态。
[0004]近年来，在全机颤振试验中，也出现了一些弹性悬挂系统，但是结构复杂，安装麻烦，特别是在风洞内的附加零部件太多，影响了气流品质。
[0005]因此，全机颤振模型的支持系统至关重要，除了不能影响模型的振动以及颤振特性外，还必须保证模型的安全性。双索悬挂系统在结构设计方面，要求形式简单，方便安装，操作便捷，气动干扰小。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:提供一种全机低速颤振模型风洞试验悬挂系统，既能较好模拟真实飞机的自由飞行状态，而且结构简单，安装容易，操作便捷，安全可靠，气动干扰小，能够满足全机低速颤振模型风洞试验的要求。
[0007]全机低速颤振模型风洞试验悬挂系统，其特征在于，包括:
[0008]悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架(1)，在刚架(1)顶部设有吊挂点
(2)用于悬挂模型机身，在刚架(1)两端设有钢索调节装置(3)，通过钢索调节装置(3)调节拉伸钢索(4)的长度；
[0009]模型吊挂组件，包括与拉伸钢索(4)下端相连接的弹簧(5)和与弹簧(5)下端连接的垂直钢索出)，垂直钢索出)的下端直接吊挂在模型机身上；
[0010]主钢索组件，包括前方钢索(7)和后方钢索(8)，前方钢索7通过安装在模型机身内的前方滑轮(9)，两端分别固定在风洞顶板(10)和风洞底板(11)上，后方钢索(8)通过安装在模型机身内的后方滑轮(12)后，一端固定在风洞侧壁(13)，另一端通过导向滑轮
(14)连接到砝码装置(15)形成自由端。通过弹簧、钢索以及砝码组成的弹性缓冲系统，可以较好地模拟自由飞行状态，又能防止模型有过大的姿态变化。
[0011]进一步的，钢索调节装置3带自锁机构，用于限定拉伸钢索4的长度。从而防止风洞试验过程中模型姿态角的变化。
[0012]进一步的，垂直钢索6的下端在模型机身上的连接位置选在机身一阶垂直弯曲的两个节点处。从而降低悬挂装置对模型固有振动特性的影响。
[0013]进一步的，前方滑轮9和后方滑轮12均安装于模型机身内的梁上。不仅安装方便，而且能够保证前后方滑轮平行于机身构造水平线。
[0014]本发明的优点
[0015]本发明用材简单，便于实施，只需通过钢丝、弹簧、滑轮之间的简单连接关系就能实现模型自由飞行状态的模拟，而且该系统的操作也非常方便，通过风洞顶部钢索调节装置的调整可以实现模型高度以及迎角的控制；通过弹簧的简单更换可以满足模型在不同重量状态下弹性支持频率的要求；通过砝码的调整，可以提高系统的稳定性。同现有技术相t匕，这里设计的悬挂系统在风洞中只有三组钢索，结构简单、气动干扰小，而且功能明确、安装方便、安全可靠，完全能够满足全机低速颤振模型风洞试验的要求。
【附图说明】
[0016]图1为全机低速颤振模型双索悬挂系统意图；
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步详细说明，这里设计的双索悬挂系统主要包含三个部分:悬挂刚架组件、模型吊挂组件以及主钢索组件，见附图1。
[0018]悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架1。在其顶部有模型吊挂点2(包括滑轮及其支座)，在其两个侧边有钢索调节装置3 (带自锁机构)，通过钢索调节装置可以调节拉伸钢索4的长度，从而实现对模型高度以及迎角的控制。
[0019]模型吊挂组件，包括弹簧5和垂直钢索6，在模型的对称面上，用两根钢索6悬挂全机模型，每根钢索的上端连有弹簧5，通过弹簧与悬挂刚架组件的吊挂点相连，垂直钢索6的下端直接吊挂在模型机身上，吊挂点的位置通常选在机身一阶垂直弯曲的两个节点处，从而降低悬挂装置对模型固有振动特性的影响。
[0020]主钢索组件，包括前方钢索7和后方钢索8，前方钢索7通过机身梁上滑轮9后，分别固定在风洞顶板10和风洞底板11上，后方钢索通过机身梁上滑轮12后，一端固定在风洞侧壁13，另一端通过导向滑轮14连接到砝码装置15上，形成自由端，通过钢索与砝码的弹性缓冲能力，可以较好地模拟自由飞行状态，又能防止模型有过大的姿态变化。
【主权项】
1.全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，包括: 悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架(1)，在刚架(1)顶部设有吊挂点(2)用于悬挂模型机身，在刚架(1)两端设有钢索调节装置(3)，通过钢索调节装置(3)调节拉伸钢索(4)的长度； 模型吊挂组件，包括与拉伸钢索⑷下端相连接的弹簧(5)和与弹簧(5)下端连接的垂直钢索(6)，垂直钢索(6)的下端直接吊挂在模型机身上； 主钢索组件，包括前方钢索(7)和后方钢索(8)，前方钢索7通过安装在模型机身内的前方滑轮(9)，两端分别固定在风洞顶板(10)和风洞底板(11)上，后方钢索(8)通过安装在模型机身内的后方滑轮(12)后，一端固定在风洞侧壁(13)，另一端通过导向滑轮(14)连接到砝码装置(15)形成自由端。2.根据权利要求1所述的全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，钢索调节装置(3)带自锁机构，用于限定拉伸钢索(4)的长度。3.根据权利要求1或2所述的全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，垂直钢索(6)的下端在模型机身上的连接位置选在机身一阶垂直弯曲的两个节点处。4.根据权利要求3所述的全机低速颤振模型双索悬挂系统，其特征在于，前方滑轮(9)和后方滑轮(12)均安装于模型机身内的梁上。
【专利摘要】本发明提供了一种全机低速颤振模型双索悬挂系统，主要包含三个部分：悬挂刚架组件、模型吊挂组件以及主钢索组件。悬挂刚架组件，包括安装在风洞外侧上方的刚架，在刚架顶部设有吊挂点用于悬挂模型机身，在刚架两端设有钢索调节装置，通过钢索调节装置调节拉伸钢索的长度；模型吊挂组件，包括与拉伸钢索下端相连接的弹簧和与弹簧下端连接的垂直钢索，垂直钢索的下端直接吊挂在模型机身上；主钢索组件，包括前方钢索和后方钢索，前方钢索通过安装在模型机身内的前方滑轮，两端分别固定在风洞顶板和风洞底板上，后方钢索通过安装在模型机身内的后方滑轮后，一端固定在风洞侧壁，另一端通过导向滑轮连接到砝码装置形成自由端。
【IPC分类】G01M9/04, G01M9/08
【公开号】CN105486480
【申请号】CN201410535100
【发明人】赵冬强, 霍应元
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年10月11日
最新回复(0)