[发明专利]多自由度风洞大攻角装置

说明书

本发明公开了一种多自由度风洞大攻角装置，包括：横移机构、偏航机构、攻角机构、主框架、上框架、主支杆、尾支杆、支杆连接杆和第一升降机；其中，所述横移机构位于底部；所述偏航机构与所述横移机构相连接；所述攻角机构与所述偏航机构相连接；所述主框架与所述攻角机构相连接；所述上框架与所述主框架相连接；所述主支杆和所述尾支杆安装在所述攻角机构上；所述支杆连接杆将所述主支杆和所述尾支杆相连接；所述第一升降机与所述主框架相连接。本发明能够使模型实现上下、左右两个自由度的平移运动和俯仰、偏航两个自由度的旋转运动，并能实现位置和角度的快速准确定位和重复。

技术领域

本发明属于航空航天风洞实验领域，尤其涉及一种多自由度风洞大攻角装置。

背景技术

空气动力学的研究对航空航天飞行器的研制以及空气动力学的发展起着决定性的作用，而风洞实验则一直是实验空气动力学研究领域最为重要且有效的手段。

要完成风洞实验，就需要把模型支撑在风洞中。风洞模型攻角的形式取决于模型的支撑形式，根据模型试验要求不同，模型支撑形式也有所不同，包括全机模型的尾撑、腹撑、张线支撑和半模型支撑等。一般情况下，攻角为-10°～25°左右，目前大部分风洞都配置有大攻角试验装置，模型的攻角范围可达-90°～110°左右，而张线支撑装置可实现攻角在-180°～180°之间任意变化。目前，风洞攻角系统的主要发展方向为大攻角及特大攻角。

随着航空航天技术的发展，型号研制对试验数据的精度要求越来越高，老的大攻角装置从性能到精度已不能满足试验的需要，因此，需要研制新的大攻角装置，使其支撑的模型位置精度更高，并具有可靠的重复性。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多自由度风洞大攻角装置，该装置能够使模型实现上下、左右两个自由度的平移运动和俯仰、偏航两个自由度的旋转运动，并能实现位置和角度的快速准确定位和重复。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种多自由度风洞大攻角装置，包括：横移机构、偏航机构、攻角机构、主框架、上框架、主支杆、尾支杆、支杆连接杆和第一升降机；其中，所述横移机构位于底部；所述偏航机构与所述横移机构相连接；所述攻角机构与所述偏航机构相连接；所述主框架与所述攻角机构相连接；所述上框架与所述主框架相连接；所述主支杆和所述尾支杆安装在所述攻角机构上；所述支杆连接杆将所述主支杆和所述尾支杆相连接；所述第一升降机与所述主框架相连接。

上述多自由度风洞大攻角装置中，所述横移机构包括底座、升降机座、第二升降机和导轨；其中，所述底座安装在风洞上洞壁上；所述导轨与所述偏航机构相连接；所述第二升降机通过所述升降机座安装在所述底座上，所述第二升降机与所述偏航机构相连接，以带动所述偏航机构沿导轨作左或右的平移运动。

上述多自由度风洞大攻角装置中，所述偏航机构包括顶板、底板、铜套、大回转支撑、小齿轮、上轴承座、连接板、电机、减速机、减速器输出轴和连接座；其中，所述底板安装在所述导轨上，所述大回转支撑的固定端安装在所述底板上，所述大回转支撑的活动端与所述顶板相连接；所述铜套安装在所述顶板上，主支杆穿过所述铜套与所述攻角机构连接；所述电机安装在所述减速机上，所述减速机安装在所述连接板上，所述连接板和所述上轴承座均固定在所述底板上，所述上轴承座对所述减速器输出轴进行限位支撑，所述小齿轮安装在所述减速器输出轴上，与所述大回转支撑齿配合。