[发明专利]一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种模型实验装置，具体为一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置。

背景技术

在固定翼飞机和旋转翼飞机在设计和制造过程中，经常需要做风洞实验和地面实验，为节约成本，风洞实验和地面实验经常采用飞机模型来模拟真实飞机。新概念飞机常常需要对其关键技术进行验证，验证的过程常常是拿具有该新概念飞机关键特征的飞机模型进行实验。

目前采用的飞机模型大多为木制或金属制一次性飞机模型，不可重复利用，外形和参数不能快速改变。当飞机进行大量实验，且需要根据实验结果更改设计参数时，需要重新加工新的飞机模型，导致成本高昂，实验周期长，资源极大浪费。

发明内容

要解决的技术问题

为了解决现有飞机模型外形和参数改变困难，不能重复利用的问题，本发明提出了一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，能快速改变飞机的气动布局形式，各种参数和外形，并能分别得到各部件的实验数据。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，其特征在于：包括用于支撑飞机模型的支架结构，可变长度的机身结构、机身外壳整流罩和控制盒；机身外壳整流罩套在可变长度的机身结构外部；控制盒控制采集天平数据和支架结构的支撑角度；

所述用于支撑飞机模型的支架结构包括下支架、电机、液压作动筒和上支架，下支架下端固定在固定面上，上支架上端支撑可变长度的机身结构，下支架上端与上支架下端通过转轴连接，电机带动液压作动筒驱动上支架绕转轴转动，从而改变支架结构的支撑角度；

所述可变长度的机身结构包括中部栅格槽形梁、前部栅格槽形梁、后部栅格槽形梁、机身天平和尾翼天平；所述机身天平和尾翼天平为六自由度天平，机身天平固定安装在机身天平连接板上，所述机身天平连接板固接在上支架上端；机身天平上部固定有尾翼天平连接板，尾翼天平固定安装在尾翼天平连接板上；中部栅格槽形梁、前部栅格槽形梁和后部栅格槽形梁均为纵向对称结构，且中部栅格槽形梁、前部栅格槽形梁和后部栅格槽形梁的纵向对称面重合；中部栅格槽形梁与前部栅格槽形梁通过在栅格中安装卡片连接；中部栅格槽形梁的尾端有用于放置尾翼天平的中空结构；尾翼天平置于所述中空结构内，并不与中部栅格槽形梁接触；后部栅格槽形梁的前端固定连接在尾翼天平上部。

所述一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，其特征在于：后部栅格槽形梁的尾端固定有尾翼安装板；尾翼安装板上固定安装有左右对称的可变尾翼系统。

所述一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，其特征在于：所述可变尾翼系统包括有水平尾翼、垂直尾翼和角度控制器，垂直尾翼与水平尾翼组成T型尾翼结构；垂直尾翼下端固定在尾翼安装板上，角度控制器安装在垂直尾翼上，控制水平尾翼的偏转角度；角度控制器前部固定有尾翼前部整流罩，角度控制器后部安装有尾翼后部整流罩。

所述一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，其特征在于：前部栅格槽形梁的前端固定有鸭翼安装板；鸭翼安装板上固定安装有左右对称的可变鸭翼系统；所述可变鸭翼系统包括有两片鸭翼和两个角度控制器，角度控制器位于两片鸭翼中间位置，并固定在鸭翼安装板上；每个角度控制器分别控制一片鸭翼的偏转角度。

所述一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，其特征在于：所述角度控制器包括角度调节手柄、蜗轮蜗杆机构和角度旋转轴，角度调节手柄与蜗杆同轴固定连接，蜗轮与角度旋转轴同轴固定连接，角度旋转轴固接偏转翼面。

所述一种可改变外形和参数的可重复利用飞机模型实验装置，其特征在于：还包括有喷气旋翼系统和旋翼天平；旋翼天平为六自由度天平；旋翼天平固定安装在机身天平连接板上；喷气旋翼系统穿过中部栅格槽形梁与旋翼天平上部固定连接，且旋翼天平和喷气旋翼系统均不与中部栅格槽形梁接触。

有益效果

采用本发明提出的飞机模型实验装置，通过调整前部栅格槽形梁与中部栅格槽形梁之间的卡片安装位置，可以调整前部机身长度，通过调整后部栅格槽形梁在尾翼天平上部的安装位置，可以调整后部机身长度，实现飞机模型机身长度的变化，并通过在前部栅格槽形梁、中部栅格槽形梁和后部栅格槽形梁外部安装不同外形和布局的机身整流罩，实现构造不同的飞机实验模型。

本发明采用可变的尾翼系统，能够实现常规尾翼布局、下垂尾尾翼布局、V型尾翼布局、H型尾翼布局、T型尾翼布局等不同的尾翼布局形式，并通过角度控制器实现尾翼系统中可动翼面的偏转。