[发明专利]一种用于全机颤振风洞试验的垂杆绳索支撑系统

说明书

本发明公开了一种用于全机颤振风洞试验的垂杆绳索支撑系统，涉及风洞试验和机器或结构部件的静或动平衡测试技术领，包括风洞试验段，飞机模型，还包括：垂杆；滑筒，其滑动套设在所述垂杆外侧；两个转盘，其底座分别设置在所述滑筒两侧；所述飞机模型中部设置有通孔；两个转盘的转动端分别固定连接在通孔内壁两侧上。本发明通过滑筒在垂杆上下滑动，配合两个转盘、配重块、沉浮牵引系统、沉浮弹簧系统、实现飞机模型沉浮自由；通过第一电机和离合制动系统实现飞机模型沉浮位移的实时制动；能够通过模型头部和尾部两种俯仰牵引系统对飞机模型进行俯仰姿态调整，对飞机模型的姿态调整精度和效率高，提高颤振试验测试结果的准确性。

技术领域

本发明涉及风洞试验和机器或结构部件的静或动平衡测试技术领，具体为一种用于全机颤振风洞试验的垂杆绳索支撑系统。

背景技术

颤振是飞行器在气动力、弹性力和惯性力的耦合作用下引发的气动弹性动不稳定现象。飞行器在跨声速飞行时，气动力的非线性会导致颤振临界速度大幅下降，结构振动急剧增加，极易导致结构破坏，威胁飞行安全，制约飞行包线。准确获取跨声速颤振边界是飞行器设计必须面临的关键基础问题。

随着飞行器结构布局的发展，部件之间相互作用愈发复杂，极易发生耦合颤振，必须开展全机颤振风洞试验来获取更精确地颤振边界。沉浮及俯仰方向自由度作为飞行器模型体自由度颤振、阵风减缓试验等纵向动态特性研究中刚体运动的主要关注因素，开展此类试验时必须具备一种能够提供沉浮和俯仰自由度的支撑装置。在试验中，不仅需要实现模型的“软支撑”，模拟自由飞行状态，还要实时调整姿态以确保模型安全。

目前采用的体自由度颤振试验装置，结构复杂，承受的气动载荷的能力弱，容易损坏，对飞机模型进行俯仰姿态调整时约束大，自由度释放程度小，飞机模型的姿态调整精度和效率低，从而导致颤振试验的结果不精确。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题或缺陷，并提供后面将要说明的优点；为了实现根据本发明的这些目的和优点，提供了一种用于全机颤振风洞试验的垂杆绳索支撑系统，包括风洞试验段，以及设置在风洞试验段中的飞机模型，其特征在于，还包括：

垂杆，其两端分别固定连接在风洞试验段上下壁；

滑筒，其滑动套设在所述垂杆外侧；

两个转盘，其底座分别设置在所述滑筒两侧；所述飞机模型中部设置有通孔；两个转盘的转动端分别固定连接在通孔内壁两侧上。

其中，优选的是，还包括沉浮牵引系统；所述沉浮牵引系统包括：

两个第一定滑轮，其分别位于飞机模型两侧上端；其中一个所述第一定滑轮固定设置在风洞试验段上壁；另外一个所述第一定滑轮固定设置在风洞试验段右壁上端边缘；所述风洞试验段上壁设置有第一导线口；

两个第二定滑轮，其分别位于飞机模型两侧下端；其中一个所述第二定滑轮固定设置于风洞试验段下壁；另外一个所述第二定滑轮固定设置在风洞试验段右壁下端边缘；所述风洞试验段右壁下端边缘设置有第二导线口；

第一电机，其设置在所述风洞试验段上壁外侧；配重块，其悬挂在风洞试验段右壁外侧，且与飞机模型的重量相匹配；

上升降牵引绳，其一端固定连接在滑筒上端；所述上升降牵引绳另一端穿过第一导线口，然后绕接穿过其中一个第一定滑轮后，再绕接穿过第一电机的转轴，再绕接穿过另外一个第一定滑轮，最后固定连接到配重块上端；

下升降牵引绳，其一端固定连接在滑筒下端；所述下升降牵引绳另一端绕接穿过其中一个第二定滑轮后，穿过第二导线口，再绕接穿过另外一个第二定滑轮，最后固定连接到配重块下端。

其中，优选的是，所述沉浮牵引系统中还包括一个沉浮弹簧系统；所述沉浮弹簧系统包括：

两个L型板，其分别固定设置在风洞试验段上壁外侧；