環(huán)2、空腔的彈身3、前舵4、法蘭套環(huán)5、電機(jī)控制系統(tǒng)6、兩組軸承7、固定套筒8、配重環(huán)9、測力天平10、尾支桿11和尾翼12。
[0029]如圖1、2、3、4所示，彈頭1、空腔的彈身3、前舵4和尾翼12以能夠自由拆裝的方式組裝成實彈形狀的模型殼體，空腔的彈身3具有兩個開口的空腔，朝向前方(彈頭方向)開口的空腔在組裝上彈頭I后形成封閉空腔，其內(nèi)配置有配重環(huán)2。在彈身3外壁上設(shè)有一個安裝配重環(huán)9的凹槽，配重環(huán)9配置在凹槽內(nèi)后，利用蓋板蓋上，以保證整個彈身3平整。法蘭套環(huán)5、電機(jī)控制系統(tǒng)6、固定套筒8、測力天平10和尾支桿11均配置在彈身3的朝向后方開口的空腔內(nèi)。電機(jī)控制系統(tǒng)6通過法蘭套環(huán)5配置在固定套筒8內(nèi)，電機(jī)控制系統(tǒng)6的電機(jī)傳動軸穿過法蘭套環(huán)5緊固連接在彈身3的的兩個空腔之間的腔壁上，固定套筒8與彈身3之間配置有兩組軸承7，從而能夠支撐帶有配重環(huán)2和9的實彈形狀的模型殼體在電機(jī)控制系統(tǒng)6的控制下獨立地進(jìn)行可調(diào)節(jié)速率的旋轉(zhuǎn)運動。該帶有配重環(huán)2和9的模型殼體構(gòu)成裝置的旋轉(zhuǎn)部分。軸承7能夠承受徑向力和軸向力，其軸承類型、安裝位置和配對方式隨裝置的旋轉(zhuǎn)部分受力要求而能夠進(jìn)行調(diào)整。尾支桿11插入彈身3經(jīng)由測力天平10與固定套筒8緊固連接在一起，從而能夠?qū)⒂糜隈R格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置支撐在風(fēng)洞中，以進(jìn)行試驗。
[0030]測力天平10為結(jié)構(gòu)中空的四分量或五分量的專用風(fēng)洞天平，尾支桿11也是中空的，以便使電機(jī)控制系統(tǒng)6和測力天平10的信號線能夠與風(fēng)洞外的測控系統(tǒng)連接，從而能夠在風(fēng)洞吹風(fēng)過程中與風(fēng)洞外進(jìn)行信號傳輸和控制，根據(jù)天平信號反饋分析有控旋轉(zhuǎn)彈的馬格努斯效應(yīng)影響。
[0031]因為很小的不平衡就可以明顯地影響到風(fēng)洞試驗馬格努斯效應(yīng)測量的精度。所以完成安裝以后，要在動平衡機(jī)做動平衡試驗，配重環(huán)2、9采用鉛材料，根據(jù)動平衡試驗情況，可以拆開配重環(huán)9外面的蓋板或彈頭I分別對配重環(huán)9和配重環(huán)2進(jìn)行切削，使得動平衡精度達(dá)到0.5克.厘米以下。
[0032]電機(jī)控制系統(tǒng)6包括減速器、電機(jī)和編碼器，能夠控制和調(diào)節(jié)裝置的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)速率，拆除所述電機(jī)控制系統(tǒng)6，能夠進(jìn)行有控旋轉(zhuǎn)彈馬格努斯效應(yīng)的自轉(zhuǎn)試驗。
[0033]前舵4和尾翼12能夠自由拆裝并調(diào)節(jié)舵偏角，配重環(huán)2、9隨動平衡試驗配重需要，保證模型氣動外形前提下，調(diào)節(jié)其放置位置、尺寸大小和材料，包括嵌入模型內(nèi)腔和在模型表面設(shè)計凹槽加配重蓋板。
[0034]工作原理如下:
[0035]將用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置通過尾支桿11支撐在1.2米風(fēng)洞流場均勻區(qū)中，在特定的試驗狀態(tài)下進(jìn)行風(fēng)洞試驗；風(fēng)洞來流穩(wěn)定后，在風(fēng)洞外的電腦系統(tǒng)上操作電機(jī)控制系統(tǒng)6的電機(jī)和減速器開始轉(zhuǎn)動，驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)部分從轉(zhuǎn)速為O在某一時間內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)的旋轉(zhuǎn)速度；同時，風(fēng)洞天平10測量得到該馬赫數(shù)和該攻角下模型的實時測力數(shù)據(jù)，并通過電腦系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析處理得到馬格努斯效應(yīng)的影響；調(diào)整馬赫數(shù)和攻角狀態(tài)，設(shè)定試驗?zāi)Ｐ托D(zhuǎn)部分的到達(dá)速度，重復(fù)上述步驟依次類推得到不同馬赫數(shù)、不同攻角以及不同到達(dá)速度下試驗?zāi)Ｐ偷鸟R格努斯效應(yīng)影響。
[0036]綜上所述利用本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)在1.2米量級風(fēng)洞中進(jìn)行長徑比為20以上的有控旋轉(zhuǎn)彈試驗?zāi)Ｐ婉R格努斯效應(yīng)的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)試驗。
[0037]以上對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行了說明，但本實用新型并不限定于上述實施例。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在權(quán)利要求書所記載的范疇內(nèi)，顯而易見地能夠想到各種變更例或者修正例，當(dāng)然也屬于本實用新型的技術(shù)范疇。
[0038]本實用新型未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:包括旋轉(zhuǎn)部分、控制旋轉(zhuǎn)部分、測力天平和支撐桿，所述旋轉(zhuǎn)部分包括一個試驗?zāi)Ｐ托螤畹目涨坏臍んw，并在所述殼體上配置有配重部件，所述控制旋轉(zhuǎn)部分安裝于所述殼體的空腔內(nèi)，其包括法蘭套環(huán)、固定套筒和電機(jī)控制系統(tǒng)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)通過所述法蘭套環(huán)安裝在所述固定套筒內(nèi)，所述電機(jī)控制系統(tǒng)的電機(jī)傳動軸穿過所述法蘭套環(huán)與所述殼體緊固相連，所述支撐桿經(jīng)由所述測力天平與所述固定套筒相連，所述固定套筒與所述殼體之間配置有軸承。
2.如權(quán)利要求1所述的用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)部分的空腔殼體通過彈頭、空腔的彈身、前舵和尾翼以能夠自由拆裝的方式組裝而成，所述彈身具有兩個開口的空腔，朝向前方開口的空腔在組裝上所述彈頭后形成封閉空腔，其內(nèi)配置有一個所述配重部件，朝向后方開口的空腔內(nèi)配置有所述控制旋轉(zhuǎn)部分，所述電機(jī)的傳動軸穿過所述法蘭套環(huán)緊固在兩個空腔之間的腔壁上，所述固定套筒與所述空腔的彈身的內(nèi)壁之間配置有兩組軸承。
3.如權(quán)利要求2所述的用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置其特征在于:所述配重部件為配重環(huán)，在所述彈身外壁上設(shè)有一個安裝所述配重環(huán)的凹槽，所述配重環(huán)配置在所述凹槽內(nèi)后，利用蓋板蓋上，以保證整個所述彈身外形平整。
4.如權(quán)利要求1所述的用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述測力天平為結(jié)構(gòu)中空的四分量或五分量的專用風(fēng)洞天平，所述支撐桿也是中空的，以便所述電機(jī)控制系統(tǒng)和所述測力天平的信號線能夠與風(fēng)洞外的測控系統(tǒng)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述電機(jī)控制系統(tǒng)包括減速器、電機(jī)和編碼器，能夠控制和調(diào)節(jié)所述旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)速率。
6.如權(quán)利要求1?5中任一項所述的用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于:所述配重部件的材料為鉛。
【專利摘要】本實用新型提供一種用于馬格努斯效應(yīng)風(fēng)洞試驗的強(qiáng)迫旋轉(zhuǎn)裝置，其包括旋轉(zhuǎn)部分、控制旋轉(zhuǎn)部分、測力天平和支撐桿，旋轉(zhuǎn)部分包括一個試驗?zāi)Ｐ托螤畹目涨坏臍んw，并在殼體上配置有配重部件，控制旋轉(zhuǎn)部分安裝于殼體的空腔內(nèi)，其包括法蘭套環(huán)、固定套筒和電機(jī)控制系統(tǒng)，電機(jī)控制系統(tǒng)通過所述法蘭套環(huán)安裝在固定套筒內(nèi)，電機(jī)控制系統(tǒng)的電機(jī)傳動軸穿過法蘭套環(huán)與所述殼體緊固相連，所述支撐桿經(jīng)由所述測力天平與所述固定套筒相連，所述固定套筒與所述殼體之間配置有軸承。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，且易于操作和控制。其通過將試驗?zāi)Ｐ蛷楏w與電機(jī)控制系統(tǒng)一體化設(shè)計，解決了因1.2米量級風(fēng)洞馬格努斯試驗?zāi)Ｐ鸵蚩臻g狹小而難以精確控制模型旋轉(zhuǎn)的難題。
【IPC分類】G01M9-04
【公開號】CN204495534
【申請?zhí)枴緾N201520158367
【發(fā)明人】董金剛, 李廣良, 彭程
【申請人】中國航天空氣動力技術(shù)研究院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月20日