[发明专利]一种高超声速风洞试验模型弹翼变形装置

说明书

本发明公开了一种高超声速风洞试验模型弹翼变形装置，属于高超声速风洞试验技术领域。以高超声速风洞试验模型的头部为前方，该弹翼变形装置对称安装在高超声速风洞试验模型内腔的左右两侧，在高超声速风洞试验模型表面左右两侧的弹翼位置处开有对应的狭缝，在弹翼变形装置的驱动下，弹翼从狭缝内伸出或收回，实现高超声速风洞试验模型弹翼变形。该弹翼变形装置将滑台的直线运动转化为弹翼旋转运动，弹翼绕弹身内部的弹翼转轴旋转实现弹翼后掠角变化。该弹翼变形装置结构简单，易操作，能够很好地满足试验需求。

技术领域

本发明属于高超声速风洞试验技术领域，具体涉及一种高超声速风洞试验模型弹翼变形装置。

背景技术

当前高超声速技术飞速发展，各种复杂外形的高超声速飞行器不断出现。例如变形飞行器，变形飞行器是指飞行器在飞行过程通过有效实施变形控制，改变飞行器外形，改善飞行器飞行性能以适应宽广变化的飞行环境，提高飞行器机动能力，完成多种类型任务使命。但是，变形飞行器的设计和研制需要风洞试验数据支撑，针对变形飞行器的高超声速风洞试验需求，亟需发展一种高超声速风洞试验模型弹翼变形装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高超声速风洞试验模型弹翼变形装置。

本发明的高超声速风洞试验模型弹翼变形装置，其特点是，以高超声速风洞试验模型的头部为前方，所述的弹翼变形装置对称安装在高超声速风洞试验模型内腔的左右两侧，在高超声速风洞试验模型表面左右两侧的弹翼位置处开有对应的狭缝，在弹翼变形装置的驱动下，弹翼从狭缝内伸出或收回，实现高超声速风洞试验模型弹翼变形；

所述的弹翼变形装置包括弹翼、弹翼转轴、驱动块、滑台、伺服电机、弹翼转动连杆；滑台为杆状，与高超声速风洞试验模型的中心轴线平行；滑台的前端固定连接驱动块，驱动块通过滑台转轴固定连接弹翼转动连杆，弹翼转动连杆通过连杆转轴固定在弹翼的后部；滑台的后端与伺服电机的输出轴固定连接；弹翼的前部通过弹翼转轴固定在高超声速风洞试验模型内壁上；

启动伺服电机，伺服电机驱动滑台前后移动，带动弹翼转动连杆转动，同时带动弹翼以弹翼转轴为中心进行扇形运动，使得弹翼从狭缝内伸出或收回；将滑台的直线运动转化为弹翼旋转运动，弹翼绕弹身内部的弹翼转轴旋转实现弹翼后掠角变化。

所述的弹翼变形装置还包括位移传感器，位移传感器安装在高超声速风洞试验模型内腔，位移传感器用于测量滑台的移动距离S；

所述的弹翼变形装置，通过以下公式计算弹翼的后掠角增量：

其中，L、D、R、a、b和γ参数均由弹翼变形装置的初始安装位置决定，L为滑台转轴与连杆转轴之间的距离，D为L在超声速风洞试验模型中心轴线方向的投影长度，a为L在高超声速风洞试验模型中心轴线垂直方向的投影长度，R为弹翼转轴与连杆转轴之间的距离，b为R在高超声速风洞试验模型中心轴线垂直方向的投影长度，γ为R与高超声速风洞试验模型中心轴线之间的夹角；滑台转轴的移动距离等于滑台的移动距离S，为弹翼的最小后掠角，为弹翼的最大后掠角；弹翼在狭缝内进行扇形运动的伸出过程，使得弹翼的后掠角从增加直至达到，弹翼在狭缝内进行扇形运动的收回过程，使得弹翼的后掠角从减小直至达到。

进一步地，所述的位移传感器为激光位移传感器。

本发明的高超声速风洞试验模型弹翼变形装置将滑台的直线运动转化为弹翼旋转运动，弹翼绕弹身内部的弹翼转轴旋转实现弹翼后掠角变化。

本发明的高超声速风洞试验模型弹翼变形装置结构简单，易操作，能够很好地满足试验需求。

附图说明

图1为本发明的高超声速风洞试验模型弹翼变形装置的结构示意图；

图2为本发明的高超声速风洞试验模型弹翼变形装置中的弹翼展开最大角度示意图；

图3为本发明的高超声速风洞试验模型弹翼变形装置中的弹翼展开最小角度示意图；