[发明专利]旋转调整机构及加工方法、模型姿态调整装置及方法

说明书

本发明公开了一种旋转调整机构及加工方法、多自由度模型姿态调整装置及方法，包括尾撑杆、尾撑花盘和固定座，所述尾撑花盘的后端面沿周向设有若干凹槽，所述固定座的前端面设有与凹槽相配合的凸齿，或者所述尾撑花盘的后端面沿周向设有若干凸齿，所述固定座的前端面设有与凸齿相配合的凹槽；所述尾撑杆前端装配固定模型，所述尾撑杆后端依次穿设于所述尾撑花盘和所述固定座内，所述固定座和所述尾撑花盘固定在所述尾撑杆后端上；述尾撑杆的前端与后端的轴线的夹角与所需攻角的角度相等。本发明的旋转调整机构，通过尾撑杆在固定座内旋转，再通过调节旋转的角度，从而调整尾撑杆前端的模型的姿态，获得模型处于不同测量面的流场结构图像。

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别地，涉及一种旋转调整机构及加工方法、多自由度模型姿态调整装置及方法。

背景技术

模型姿态调整装置通过多个调整机构从而调整风洞试验中模型的姿态，如水平位移调整机构、竖直位移调整机构、攻角位移调整机构等等，风洞试验是研究飞行器大攻角气动性能的重要手段。随着航空航天技术的不断发展，现代风洞也朝着具有更强的试验能力、更高的生产效率的方向发展，要求尽可能多地模拟模型的试验状态，如模型的俯仰、偏航、滚转、横向平移、纵向平移等姿态和动作，实验模型安装在模型姿态调整装置上，因此，实验模型的各种姿态变化必须通过模型姿态调整装置的动作来实现，从而使模型的测量面与激光片光重合，获得流场结构图像。

现有技术中，大部分模型姿态调整装置的自由度都在三自由度及以下，在有限空间内调整范围狭小，精度也比较低，姿态调整范围有限，对于带攻角的模型如圆锥模型的流动，无法测量模型的子午面流场结构，还有一部分模型姿态调整装置通过增设可水平旋转的侧滑角位移调整机构扩大了姿态调整范围，但仅能在水平方向侧滑一定的角度，因此仅能实现模型 90度和270度的截面的流场结构，还有通过增设旋转臂和滚转臂组件耦合实现攻角和侧滑角的试验状态，但仅能在同一铅垂面内转动，且结构复杂，当测量带攻角的模型时，在旋转的过程中模型的攻角发生变化，容易产生测量误差，还存在一部分的测量面无法调整至与激光片光重合，则需要大幅度调节激光片光及相机的位置。

发明内容

本发明提供了一种旋转调整机构及加工方法、多自由度模型姿态调整装置及方法，以解决现有技术中姿态调整范围有限，无法获取不同测量面流场结构的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种旋转调整机构，包括尾撑杆、尾撑花盘和固定座，上述尾撑花盘的后端面沿周向设有若干凹槽，上述固定座的前端面设有与凹槽相配合的凸齿，或者上述尾撑花盘的后端面沿周向设有若干凸齿，上述固定座的前端面设有与凸齿相配合的凹槽；上述尾撑杆前端装配固定模型，上述尾撑杆后端依次穿设于上述尾撑花盘和上述固定座内，上述固定座和上述尾撑花盘固定在上述尾撑杆后端上；上述尾撑杆的前端与后端的轴线的夹角与所需攻角的角度相等。

进一步地，上述尾撑花盘和上述固定座通过螺母锁紧固定上述尾撑杆的后端。

进一步地，上述凹槽设有2个～20个，上述凸齿的设置数量与上述凹槽的设置数量相同，或者上述凸齿的设置数量少于上述凹槽的设置数量；上述凹槽呈环形等距分布，和/或上述凸齿呈环形等距分布；上述凸齿的高度大于上述凹槽的深度。

进一步地，上述尾撑杆由尾撑前杆和尾撑后杆连接而成，上述尾撑前杆和尾撑后杆的轴线的夹角与所需攻角的角度相等。

根据本发明的另一方面，还提供了一种上述旋转调整机构的加工方法，采用圆柱基体在后端面加工上述凹槽制成上述尾撑花盘，上述尾撑花盘套于上述尾撑后杆的前端过紧配合连接，再将上述尾撑后杆的前端面与上述尾撑花盘的内壁进行焊接；上述尾撑前杆的后端根据所需攻角的角度倾斜截断形成截断斜面，再将上述尾撑前杆插入上述尾撑花盘中；上述尾撑前杆的截断斜面与上述尾撑后杆的前端面贴合后将上述尾撑前杆与上述尾撑花盘的内壁进行焊接；上述尾撑后杆插入上述固定座内。