[发明专利]一种用于全模颤振风洞试验的四索支撑系统

说明书

一种用于全模颤振风洞试验的四索支撑系统，通过飞行器模型的前摇杆与主索固连使模型能绕其转动，支撑环与主索之间存在间隙，使飞行器模型在进行颤振风洞试验时不受索张力作用；通过丝杆滑台机构调节飞行器模型的俯仰与滚转姿态，降低了模型设计难度、提高了模型姿态调节能力，且气动干扰小，保证了全模颤振风洞试验的有效性。本发明对模型的气动干扰小，且模型不受索张力载荷作用，既可以实现俯仰姿态调整，也可以实现滚转姿态调整，有利于准确获取模型的颤振特性。

技术领域

本发明涉及风洞试验支撑结构领域，尤其涉及一种用于全模颤振风洞试验的四索支撑系统。

背景技术

全模颤振风洞试验是飞行器整机颤振设计与验证的主要手段。在部件之间耦合程度较低的情况下，利用部件或半模颤振试验来校验飞行器的颤振特性一般是能够满足工程需求的。随着飞行器构型的发展和结构优化要求的提高，部件之间的相互影响越来越复杂，需要通过全模颤振试验研究飞行器的整机颤振特性

开展全模颤振试验，需要为模型设计专门的支撑系统，一方面需要有较低的支撑频率，模拟飞行器自由飞行状态，减少支撑对全机颤振特性的影响，另一方面，在来流动压变化情况下，实时调整模型姿态确保模型受到的气动静载荷最小，并保证在吹风试验中模型的姿态稳定。

现有技术中美国双索悬挂系统在风洞试验段内只布置钢绳和模型，对模型的气动干扰小，有利于准确获取模型的颤振特性，但是由于该系统模型前后均布置一根索，在开展全模颤振风洞试验时绳索系统无法对模型滚转姿态进行控制，且索张力直接作用在模型上。俄罗斯悬浮支撑系统通过主索悬挂模型、使得模型不受索张力载荷作用，通过布置在模型上方的钢绳实现滚转姿态控制，而该系统需要在风洞试验段内部布置控制装置、立柱、弹簧预紧装置等，对模型的气动干扰相对较大，对模型的适应性受到立柱、控制装置限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于全模颤振风洞试验的四索支撑系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于全模颤振风洞试验的四索支撑系统，包括张力调节滑轮组、连接结构、前索、主索、动滑轮组、伺服电机、丝杠滑台机构和后索；

所述张力调节滑轮组，包括对称安装的一对以上的定滑轮、动滑轮和预紧螺母，所述预紧螺母与两个对称的定滑轮不在同一直线上，且安装于对称的所述定滑轮的中间位置，所述动滑轮安装于所述预紧螺母上；所述前索呈闭环安装于所述张力调节滑轮组上；

所述丝杠滑台机构包括两根支撑杆、两根滚珠丝杠和两个滑块，所述支撑杆分别安装于所述飞行器模型后方两侧位置，每一根所述支撑杆上均安装有一个所述滚珠丝杠，每一个所述滚珠丝杠上均安装有一个所述滑块；所述伺服电机包括两个，分别与所述滚珠丝杠相连；所述后索穿过所述动滑轮组，两端分别连接于两个所述滑块上；

所述主索包括两根，分别安装于飞行器模型两侧，所述前索与所述主索通过所述连接结构相连接，所述主索与所述后索通过所述动滑轮组相连。

优选的，所述前索连接于所述连接结构的中间位置，所述主索的一端分别连接于所述连接结构的两侧位置，另一端连接于所述动滑轮组的两侧。

优选的，所述飞行器模型头部位置安装有前摇杆，尾部对称位置安装有两个支撑环，两根所述主索分别固接与所述前摇杆的两侧，并分别滑动穿过所述支撑环。

优选的，所述滑块可围绕所述支撑杆旋转。

优选的，还包括弹簧和测力计，所述后索的一端与相应的滑块之间通过所述弹簧相连，另一端与相应的滑块之间通过测力计相连。

优选的，所述动滑轮组悬于所述主索与所述后索之间。

优选的，所述连接结构悬于所述前索与所述主索之间。