本發(fā)明涉及一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)及試驗方法，屬于風(fēng)洞投放試驗領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)洞試驗作為飛行器氣動特性研究的重要手段，在航空裝備研制中具有不可替代的作用。隨著現(xiàn)代航空武器系統(tǒng)復(fù)雜化，內(nèi)埋武器投放、機載拖曳誘餌部署及大型加油機受油機對接等新型試驗需求不斷涌現(xiàn)，傳統(tǒng)風(fēng)洞模型支撐系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)適應(yīng)性、動態(tài)模擬精度和多任務(wù)兼容性方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。現(xiàn)有技術(shù)中，模型支撐機構(gòu)多針對單一試驗場景設(shè)計，難以滿足多維度復(fù)合試驗要求，嚴(yán)重制約了新型航空裝備的研發(fā)進程。

2、當(dāng)前主流支撐技術(shù)存在三方面顯著缺陷：其一，結(jié)構(gòu)通用性不足。傳統(tǒng)剛性支撐機構(gòu)如尾撐、腹撐等，難以兼容內(nèi)埋武器艙動態(tài)開啟、拖曳纜繩柔性運動等復(fù)雜工況，導(dǎo)致內(nèi)埋武器分離流場特性、拖曳誘餌氣動干擾等關(guān)鍵數(shù)據(jù)獲取存在偏差。其二，動態(tài)響應(yīng)能力受限?，F(xiàn)有六自由度機構(gòu)雖能實現(xiàn)靜態(tài)位姿調(diào)整，但對武器投放瞬態(tài)沖擊、受油機對接微動控制等動態(tài)過程模擬能力不足，難以捕捉毫秒級氣動變化。其三，流場干擾控制薄弱。支撐結(jié)構(gòu)氣動外形缺乏優(yōu)化設(shè)計，在大型加油機試驗中，支架繞流產(chǎn)生的湍流強度可達15％以上，嚴(yán)重影響對接區(qū)域流場品質(zhì)。此外，多任務(wù)試驗需頻繁更換支撐組件，傳統(tǒng)機械式定位系統(tǒng)重復(fù)定位精度低，系統(tǒng)重構(gòu)耗時長，嚴(yán)重降低試驗效率。

3、美國aedc風(fēng)洞采用分體式支撐方案雖能部分滿足內(nèi)埋武器試驗需求，但犧牲了系統(tǒng)剛度；歐洲etw風(fēng)洞開發(fā)的磁懸浮支撐雖降低流場干擾，卻無法承受超過5kn的動態(tài)載荷。這些技術(shù)瓶頸導(dǎo)致新型航空器研制中仍需依賴成本高昂的飛行試驗，嚴(yán)重拖累裝備迭代速度。

4、現(xiàn)有技術(shù)框架下，本發(fā)明針對機載拖曳誘餌及內(nèi)埋投放和大型運輸機等在多體干擾和多體分離方面的問題，提出了投放風(fēng)洞試驗的需求，建設(shè)投放試驗系統(tǒng)弄主機模型支撐機構(gòu)，為投放風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ吞峁﹥?yōu)秀的支撐方式，保證風(fēng)洞試驗的穩(wěn)定性，模擬加油機受油機對接狀態(tài)、內(nèi)埋投放和拖曳誘餌投放等試驗狀態(tài)，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明研發(fā)目的是為了解決針對機載拖曳誘餌及內(nèi)埋投放和大型運輸機等在多體干擾和多體分離方面的問題，提出一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)及試驗方法，在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案：

3、方案一、一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，包括主支撐機構(gòu)、主機模型、副機模型和副支撐機構(gòu)，主機模型通過主支撐機構(gòu)安裝于風(fēng)洞內(nèi)部的上方，副機模型通過副支撐機構(gòu)安裝于風(fēng)洞內(nèi)部的下方；

4、所述主支撐機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和叉形背撐機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝于風(fēng)洞的試驗段主支撐梁上，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)底部通過叉形背撐機構(gòu)安裝有主機模型。

5、優(yōu)選的：所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括轉(zhuǎn)盤、齒圈、轉(zhuǎn)接圓筒，齒輪自動調(diào)節(jié)中心距機構(gòu)、基礎(chǔ)框架、上臺面、支撐座和軸承，上臺面通過基礎(chǔ)框架安裝于試驗段主支撐梁上，上臺面上安裝有支撐座，轉(zhuǎn)接圓筒通過軸承轉(zhuǎn)動安裝于支撐座內(nèi)，且轉(zhuǎn)接圓筒頂部具有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上安裝有齒圈，上臺面上安裝有齒輪自動調(diào)節(jié)中心距機構(gòu)，齒輪自動調(diào)節(jié)中心距機構(gòu)與齒圈連接，轉(zhuǎn)接圓筒底部通過叉形背撐機構(gòu)連接主機模型。

6、優(yōu)選的：所述叉形背撐機構(gòu)包括安裝座、安裝殼體、旋轉(zhuǎn)電機、絲杠、螺母滑塊、滑桿、連桿、連接部和轉(zhuǎn)動連接座，安裝殼體通過安裝座安裝于轉(zhuǎn)接圓筒底部，旋轉(zhuǎn)電機固定安裝于安裝殼體頂部，絲杠轉(zhuǎn)動安裝于安裝殼體內(nèi)部，且頂部與旋轉(zhuǎn)電機的輸出端連接，絲杠上螺紋配合安裝有螺母滑塊，同時螺母滑塊滑動安裝于安裝殼體內(nèi)部，滑桿與安裝殼體滑動連接，滑桿一端與螺母滑塊連接，滑桿另一端探出安裝殼體后與連桿頂部鉸接，安裝殼體底部安裝有連接部，連接部底部鉸接有轉(zhuǎn)動連接座，連桿底部與轉(zhuǎn)動連接座鉸接。

7、優(yōu)選的：所述副支撐機構(gòu)包括模型支桿、迎角機構(gòu)、升降機構(gòu)、副支撐基礎(chǔ)框架、行走機構(gòu)和轉(zhuǎn)盤裝置，所述行走機構(gòu)通過轉(zhuǎn)盤裝置安裝于風(fēng)洞內(nèi)部的下方，行走機構(gòu)上安裝有副支撐基礎(chǔ)框架，副支撐基礎(chǔ)框架上安裝有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)上安裝有迎角機構(gòu)，迎角機構(gòu)上安裝有模型支桿，模型支桿上安裝有副機模型。

8、優(yōu)選的：所述升降機構(gòu)包括導(dǎo)向座、導(dǎo)向柱、升降臺和升降電機，副支撐基礎(chǔ)框架上安裝有導(dǎo)向座，導(dǎo)向座內(nèi)滑動安裝有導(dǎo)向柱，導(dǎo)向柱頂部安裝有升降臺，升降電機固定安裝于副支撐基礎(chǔ)框架撒花姑娘，且頂部與升降臺連接。

9、優(yōu)選的：所述迎角機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動座、調(diào)節(jié)桿和迎角升降電機，迎角升降電機固定安裝于升降臺上，調(diào)節(jié)桿一端通過轉(zhuǎn)動座與升降臺頂部鉸接，調(diào)節(jié)桿另一端與迎角升降電機的輸出端鉸接，調(diào)節(jié)桿上安裝有模型支桿。

10、方案二、一種投放試驗系統(tǒng)試驗方法，是依托于方案一所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)實現(xiàn)的，其特征在于，包括：

11、步驟1，首先確認主機模型的高度要求，距離風(fēng)洞的軸線上方0.5m或1m；

12、步驟2，將主機模型運輸至主支撐機構(gòu)下方，將主機模型與叉形背撐機構(gòu)連接；

13、步驟3，將副機模型通過模型支桿固定在副支撐機構(gòu)上；

14、步驟4，通過叉形背撐機構(gòu)調(diào)整主機模型的迎角，通過轉(zhuǎn)盤裝置調(diào)整主機模型的側(cè)滑角，此時主機模型的相對位置完成調(diào)整；

15、步驟5，通過試驗任務(wù)，計算主機模型與副機模型的空間相對位置，通過行走機構(gòu)調(diào)整模型xyz三個自由度的位置，通過旋轉(zhuǎn)機構(gòu)調(diào)整副機模型的側(cè)滑角，通過迎角機構(gòu)調(diào)整副機模型的迎角，完成副機模型的位置調(diào)整；

16、步驟6，通過不斷調(diào)整主機模型與副機模型的相對位置和模型姿態(tài)，完成風(fēng)洞試驗。

17、本發(fā)明具有以下有益效果：

18、1.本發(fā)明的可以兼顧內(nèi)埋投放和拖曳誘餌投放試驗，結(jié)構(gòu)簡潔，將不同的運動姿態(tài)分級設(shè)計，提高裝置的可靠性，設(shè)計多個接口便于滿足不同的試驗需求；

19、2.本發(fā)明為投放風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ吞峁﹥?yōu)秀的支撐方式，保證風(fēng)洞試驗的穩(wěn)定性，模擬加油機受油機對接狀態(tài)、內(nèi)埋投放和拖曳誘餌投放等試驗狀態(tài)。

技術(shù)特征：

1.一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，其特征在于：包括主支撐機構(gòu)(1)、主機模型(2)、副機模型(3)和副支撐機構(gòu)(4)，主機模型(2)通過主支撐機構(gòu)(1)安裝于風(fēng)洞(0)內(nèi)部的上方，副機模型(3)通過副支撐機構(gòu)(4)安裝于風(fēng)洞(0)內(nèi)部的下方；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(5)包括轉(zhuǎn)盤(51)、齒圈(52)、轉(zhuǎn)接圓筒(53)，齒輪自動調(diào)節(jié)中心距機構(gòu)(54)、基礎(chǔ)框架(55)、上臺面(56)、支撐座(57)和軸承(58)，上臺面(56)通過基礎(chǔ)框架(55)安裝于試驗段主支撐梁(7)上，上臺面(56)上安裝有支撐座(57)，轉(zhuǎn)接圓筒(53)通過軸承(58)轉(zhuǎn)動安裝于支撐座(57)內(nèi)，且轉(zhuǎn)接圓筒(53)頂部具有轉(zhuǎn)盤(51)，轉(zhuǎn)盤(51)上安裝有齒圈(52)，上臺面(56)上安裝有齒輪自動調(diào)節(jié)中心距機構(gòu)(54)，齒輪自動調(diào)節(jié)中心距機構(gòu)(54)與齒圈(52)連接，轉(zhuǎn)接圓筒(53)底部通過叉形背撐機構(gòu)(6)連接主機模型(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，其特征在于：所述叉形背撐機構(gòu)(6)包括安裝座(61)、安裝殼體(62)、旋轉(zhuǎn)電機(63)、絲杠(64)、螺母滑塊(65)、滑桿(66)、連桿(67)、連接部(68)和轉(zhuǎn)動連接座(69)，安裝殼體(62)通過安裝座(61)安裝于轉(zhuǎn)接圓筒(53)底部，旋轉(zhuǎn)電機(63)固定安裝于安裝殼體(62)頂部，絲杠(64)轉(zhuǎn)動安裝于安裝殼體(62)內(nèi)部，且頂部與旋轉(zhuǎn)電機(63)的輸出端連接，絲杠(64)上螺紋配合安裝有螺母滑塊(65)，同時螺母滑塊(65)滑動安裝于安裝殼體(62)內(nèi)部，滑桿(66)與安裝殼體(62)滑動連接，滑桿(66)一端與螺母滑塊(65)連接，滑桿(66)另一端探出安裝殼體(62)后與連桿(67)頂部鉸接，安裝殼體(62)底部安裝有連接部(68)，連接部(68)底部鉸接有轉(zhuǎn)動連接座(69)，連桿(67)底部與轉(zhuǎn)動連接座(69)鉸接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，其特征在于：所述副支撐機構(gòu)(4)包括模型支桿(41)、迎角機構(gòu)(42)、升降機構(gòu)(43)、副支撐基礎(chǔ)框架(44)、行走機構(gòu)(45)和轉(zhuǎn)盤裝置(46)，所述行走機構(gòu)(45)通過轉(zhuǎn)盤裝置(46)安裝于風(fēng)洞(0)內(nèi)部的下方，行走機構(gòu)(45)上安裝有副支撐基礎(chǔ)框架(44)，副支撐基礎(chǔ)框架(44)上安裝有升降機構(gòu)(43)，升降機構(gòu)(43)上安裝有迎角機構(gòu)(42)，迎角機構(gòu)(42)上安裝有模型支桿(41)，模型支桿(41)上安裝有副機模型(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，其特征在于：所述升降機構(gòu)(43)包括導(dǎo)向座(431)、導(dǎo)向柱(432)、升降臺(433)和升降電機(434)，副支撐基礎(chǔ)框架(44)上安裝有導(dǎo)向座(431)，導(dǎo)向座(431)內(nèi)滑動安裝有導(dǎo)向柱(432)，導(dǎo)向柱(432)頂部安裝有升降臺(433)，升降電機(434)固定安裝于副支撐基礎(chǔ)框架(44)撒花姑娘，且頂部與升降臺(433)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)，其特征在于：所述迎角機構(gòu)(42)包括轉(zhuǎn)動座(421)、調(diào)節(jié)桿(422)和迎角升降電機(423)，迎角升降電機(423)固定安裝于升降臺(433)上，調(diào)節(jié)桿(422)一端通過轉(zhuǎn)動座(421)與升降臺(433)頂部鉸接，調(diào)節(jié)桿(422)另一端與迎角升降電機(423)的輸出端鉸接，調(diào)節(jié)桿(422)上安裝有模型支桿(41)。

7.一種投放試驗系統(tǒng)試驗方法，是依托于權(quán)利要求6所述的一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)實現(xiàn)的，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)及試驗方法，屬于風(fēng)洞投放試驗領(lǐng)域。本發(fā)明包括主支撐機構(gòu)、主機模型、副機模型和副支撐機構(gòu)，主機模型通過主支撐機構(gòu)安裝于風(fēng)洞內(nèi)部的上方，副機模型通過副支撐機構(gòu)安裝于風(fēng)洞內(nèi)部的下方。本發(fā)明研發(fā)目的是為了解決針對機載拖曳誘餌及內(nèi)埋投放和大型運輸機等在多體干擾和多體分離方面的問題，提出一種投放試驗系統(tǒng)主機模型支撐機構(gòu)及試驗方法，可以兼顧內(nèi)埋投放和拖曳誘餌投放試驗，結(jié)構(gòu)簡潔，將不同的運動姿態(tài)分級設(shè)計，提高裝置的可靠性，設(shè)計多個接口便于滿足不同的試驗需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳宏清,王文全,王鑫炎,牟偉強,孫龍
受保護的技術(shù)使用者：中國航空工業(yè)集團公司哈爾濱空氣動力研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15