[发明专利]一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，其特征在于，包括：

滑动铰支座和单向滑轨，均为竖直方向设置；用于与外部的拖车平台固定连接；

竖杆，与滑动铰支座和单向滑轨连接，且垂直设置于拖车平台的前进方向上，起传递力的作用；

测力构件，包括两组，分别为水平方向设置的传感器A和竖直方向设置的传感器B；传感器A设置于滑动铰支座和竖杆之间，传感器B设置于固定铰支座和单向滑轨之间，用于测量力的大小；

固定铰支座，与外部的拖车平台固定连接，且连接传感器B，用于限制所述竖杆竖直方向位移，并使传感器B能测得竖杆的竖向受力；

试验模型，设置于竖杆的底部；或试验模型，通过一模型支撑杆支撑固定；所述模型支撑杆固定于竖杆的底部，且分别固定连接所述竖杆和试验模型。

2.根据权利要求1所述的一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，其特征在于，当所述试验模型设置于竖杆的底部，则所述试验模型与竖杆的底部固定连接，且所述试验模型的重心与所述竖杆竖直方向的中心延长线重合。

3.根据权利要求1所述的一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，其特征在于，当所述试验模型通过所述模型支撑杆与竖杆连接，则所述试验模型和模型支撑杆水平设置于竖杆的前进方向的前方。

4.根据权利要求1所述的一航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，其特征在于，当所述试验模型通过所述模型支撑杆与竖杆连接，则所述模型支撑杆的中心延长线与试验模型的重心重合。

5.根据权利要求1所述的一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，其特征在于，所述滑动铰支座和传感器A水平设置于竖杆的顶部，且位于竖杆的前进方向后方；所述单向滑轨和传感器B平行于竖杆，且竖直设置于竖杆的前进方向前方或后方。

6.根据权利要求1所述的一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，其特征在于，所述传感器A与滑动铰支座铰接，与竖杆顶部成垂直固接，且所述传感器A的测力方向垂直于竖杆；所述传感器B分别与单向滑轨和固定铰支座铰接，且所述传感器B的测力方向与竖杆平行。

7.一种航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置的测量方法，其特征在于，包括权利要求1～6任一项所述的航行器模型拖曳试验航行阻力测量装置，所述测量方法用于水面拖曳试验；所述水面拖曳试验的测量方法包括以下操作步骤：

S1：装配固定铰支座、单向滑轨、竖杆、测力构件、滑动铰支座和试验模型，并进行调平调垂直操作，使竖杆保持竖直状态，并使固定铰支座、单向滑轨和滑动铰支座与拖车平台固定连接、传感器A的测力方向与竖杆垂直、传感器B的测力方向与竖杆平行；

S2：进行模型试验一：在拖车启动前，水面平静，分别读取传感器A和传感器B的读数，得到F_A1和F_B1；

S3：进行模型试验二：启动拖车，进行拖曳试验，测量装置进入试验段，分别读取传感器A和传感器B的读数，得到F_A2和F_B2；

S4：以单向滑轨与竖杆的连接位置为O点，根据杠杆平衡原理以及O点的受力情况；计算水面航行的阻力F_阻。