[发明专利]一种测量高速风洞降落伞模型开伞特性的试验方法

摘要

本发明公开了一种测量高速风洞降落伞模型开伞特性的试验方法。该试验方法所需的试验装置包括降落伞模型支撑装置、天平、转子和开伞装置。当高速风洞试验段内的气流达到规定的流场条件时，步进电机的转轴带动螺杆旋转，螺杆上的螺母后移并将伞舱堵盖、降落伞模型从伞舱内拔出，降落伞模型在高速气流作用下打开，在开伞过程中，高速风洞数据采集系统对天平测值进行连续采集。本发明的试验方法开伞方式安全，开伞动力对天平基本上无干扰且不会损坏天平；本发明的试验方法采用了倒锥形前锥的杆式应变天平作为天平，防止了天平与降落伞模型支撑装置脱离而损坏天平及高速风洞事故的发生。

主权项

1.一种测量高速风洞降落伞模型开伞特性的试验方法，所述的试验方法基于以下试验装置，所述的试验装置包括降落伞模型支撑装置（1）、天平（2）、转子（3）和开伞装置，其特征在于，天平（2）的前端与降落伞模型支撑装置（1）连接，天平（2）的后端与转子（3）的固定段（302）连接，降落伞模型（4）与转子（3）的旋转段（303）连接，降落伞模型（4）的伞衣顶端与开伞装置的伞舱堵盖（5）用棉线连接；所述的天平（2）为倒锥形前锥的杆式应变天平，天平（2）后端有与转子（3） 的固定段（302）相连的插销孔；所述的转子（3）分为固定段（302）、旋转段（303）两部分，固定段（302）与天平（2）后端相连，旋转段（303）与降落伞模型（4）相连；所述的开伞装置包括伞舱堵盖（5）、细铁丝（6）、螺母（7）、螺杆Ⅰ（8）、支座（10）、步进电机（11）、支撑架（12），细铁丝（6）的一端与伞舱堵盖（5）连接，细铁丝（6）的另一端通过螺母（7）上部的通孔与螺母（7）连接，螺母（7）安装在螺杆Ⅰ（8）上，螺杆Ⅰ（8）通过螺栓Ⅰ（9）固定在步进电机（11）的转轴（1102）上，支座（10）通过螺栓Ⅱ（14）与步进电机（11）的壳体（1101）连接，支座（10）通过螺栓Ⅲ（15）与支撑架（12）连接；所述的试验方法包括如下步骤：a.在高速风洞试验段洞壁（17）上固定安装降落伞模型支撑装置（1）；b.采用降落伞减速的飞行器模型（102）内的倒锥空腔与天平（2）前端的倒锥配合连接，天平（2）固定在降落伞模型支撑装置（1）的采用降落伞减速的飞行器模型（102）内，天平（2）的导线与高速风洞数据采集系统连接；c.转子（3）的固定段（302）通过插销Ⅰ（301）与天平后端相连，转子（3）的旋转段（303）通过插销Ⅱ（304）与降落伞模型（4）的伞连接绳（401）相连，降落伞模型伞衣顶端与伞舱堵盖（5）用棉线连接后，伞舱堵盖（5）把降落伞模型（4）封堵在伞舱（103）内；d.支座（10）通过螺栓Ⅱ（14）与步进电机（11）的壳体（1101）连接，支座（10）通过螺栓Ⅲ（15）与支撑架（12）连接，支撑架（12）通过螺栓Ⅳ（16）安装在高速风洞试验段尾支撑机构（13）上，螺母（7）安装在螺杆Ⅰ（8）上，螺杆Ⅰ（8）通过螺栓Ⅰ（9）固定在步进电机（11）的转轴（1102）上；e.确定步进电机（11）的转轴（1102）的旋转方向，使得步进电机（11）的转轴（1102）的旋转时，螺母（7）后移，步进电机（11）工作时，步进电机（11）的转轴（1102）带动螺杆Ⅰ（8）旋转，螺杆Ⅰ（8）上的螺母（7）部分位于支座（10）的凹槽内，螺母（7）不能旋转，螺母（7）只能前后移动；f.螺母（7）与伞舱堵盖（5）之间用细铁丝（6）连接；g.高速风洞试验段内的气流达到规定的流场条件时，步进电机（11）工作，螺母（7）后移并将伞舱堵盖（5）和降落伞模型（4）从伞舱（103）内拔出，降落伞模型（4）在高速气流作用下打开，在开伞过程中，高速风洞数的据采集系统对天平（2）测值进行连续采集，在降落伞模型（4）从伞舱（103）内拔出后，由于伞舱堵盖（5）运动速度比降落伞模型（4）快，伞衣顶端与伞舱堵盖（5）的连接棉线迅速断开；h.高速风洞吹风结束，试验完成，通过天平（2）测值结果获得降落伞模型（4）的开伞特性。