[发明专利]一种风洞小幅强迫俯仰振荡机构

说明书

本发明提供了一种风洞小幅强迫俯仰振荡机构，包括：俯仰铰链、方向转换机构、驱动模块和外支杆；所述俯仰铰链与所述外支杆连接，所述方向转换机构与所述俯仰铰链连接，所述驱动模块固连于所述外支杆内腔，且与所述方向转换机构连接，所述方向转换机构也设置于所述外支杆内腔。本发明可与飞行器缩比模型配套安装，研究其在指定工况下绕俯仰轴的动稳定性，由于整个机构体积小，俯仰铰链可内埋于模型中，外支杆除俯仰铰链部分外保持静止，不会因相对风洞有运动而对风洞流场产生影响。

技术领域

本发明涉及风洞动态试验技术领域，尤其是涉及一种风洞小幅强迫俯仰振荡机构。

背景技术

现代飞行器的设计中越来越重视其动稳定性，而动导数则是飞行器动稳定性分析中不可或缺的输入参数。目前，传统的风洞动导数试验中，飞行器模型绕指定轴的振荡通常是以自由振荡的形式实现，这种试验方法需要在振荡方向上给模型一个初始偏角，等待模型在气动力作用下振幅自由衰减至一定程度，单次试验耗时较长，试验成本高。而现有的强迫振荡系统大都为大幅振荡系统，机构尺寸较大，结构复杂且沉重，不利于拆装，且在部分尺寸受限制的风洞中无法使用。

发明内容

针对现代飞行器设计重视动稳定性的特点，克服现有风洞强迫振荡试验设备体积庞大、机构复杂的不足，提供一种小型的风洞强迫俯仰振荡机构用于飞行器俯仰/偏航动稳定性的风洞试验研究。

本发明提供一种风洞小幅强迫俯仰振荡机构，包括：俯仰铰链、方向转换机构、驱动模块和外支杆；所述俯仰铰链与所述外支杆连接，所述方向转换机构与所述俯仰铰链连接，所述驱动模块固连于所述外支杆内腔，且与所述方向转换机构连接。

进一步，所述俯仰铰链包括：自由端和基座，所述自由端头部与天平及模型相连，所述自由端尾部与所述方向转换机构连接，所述基座的头部通过俯仰轴及轴承与所述自由端相连，所述自由端可绕所述俯仰轴自由转动。

进一步，所述自由端尾部的叶片梁竖直安装。

进一步，所述基座通过销钉与所述外支杆连接。

进一步，所述方向转换机构包括：关节轴承、偏心转接套和偏心转子；所述关节轴承与所述自由端尾部连接，所述偏心转接套一端与所述关节轴承连接，另一端与所述偏心转子连接，所述驱动模块通过联轴节带动所述偏心转子作旋转运动。

进一步，所述偏心转子的偏心轴与所述偏心转接套通过滚针轴承连接。

进一步，所述偏心转接套与所述关节轴承通过螺纹连接。

进一步，所述关节轴承与所述自由端通过柱销连接。

进一步，所述驱动模块包括：电机和减速器，所述电机与所述减速器连接，所述减速器输出轴通过联轴节与所述偏心转子相连。

进一步，所述偏心转子通过一对角接触球轴承安装在所述外支杆内腔。

本发明的有益效果是：

1、结构紧凑，机构尺寸小，重量相对较轻，与常规支杆融合为一体使其具有良好的便携性，在不同型号的风洞中进行试验时可直接更换支杆；

2、暴露在风洞流场中的部件均为固定部件，可动的俯仰铰链及方向转换机构的一部分内埋于模型内腔，方向转换机构的剩余部分内埋于外支杆内腔，因此不会因俯仰运动而对风洞流场产生额外的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例风洞小幅强迫俯仰振荡机构主视剖面示意图；