一種張線抑制振動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域，具體是涉及一種張線抑制振動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)洞試驗(yàn)是飛行器研制工作中的一個(gè)不可缺少的組成部分，通過風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)軌颢@取飛行器在不同氣流條件下的氣動(dòng)數(shù)據(jù)，為飛行器的試飛定型提供數(shù)據(jù)支撐。飛行器在進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)通常要按照一定比例縮比成模型，并且使用支撐裝置進(jìn)行支撐，支撐裝置同時(shí)起到控制模型姿態(tài)角變化的作用。目前，風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很長的時(shí)間，針對(duì)不同類型的模型，技術(shù)人員研制出了相應(yīng)的試驗(yàn)設(shè)備用于測(cè)試。通常，試驗(yàn)所用模型一般都較小，支撐剛度足夠，所以在風(fēng)洞試驗(yàn)中不會(huì)出現(xiàn)劇烈抖動(dòng)的現(xiàn)象。
[0003]隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大比例模型的使用越來越多。大型飛機(jī)模型自身重量就超過一噸，且尺寸非常大，在進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，來流會(huì)對(duì)模型產(chǎn)生巨大的氣動(dòng)載荷，尤其在失速迎角附近，由于模型表面的氣流分離，會(huì)引起模型-天平-支撐系統(tǒng)劇烈的流致振動(dòng)。這種情況在著陸狀態(tài)或者高風(fēng)速時(shí)尤為嚴(yán)重，直接影響失速迎角附近氣動(dòng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，難以準(zhǔn)確獲得最大升力系數(shù)、失速迎角，以及準(zhǔn)確的失速形態(tài)。更重要的是，振動(dòng)極大增加了試驗(yàn)危險(xiǎn)性，導(dǎo)致某些大迎角、大側(cè)滑角等試驗(yàn)工況無法進(jìn)行試驗(yàn)。
[0004]而在以前沒有過相似情況的出現(xiàn)，所以需要在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上找出一種能解決劇烈抖動(dòng)的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是基于上述情況，采用對(duì)飛機(jī)模型施加一個(gè)張力的方法來抑制模型的抖動(dòng)，提出一種張線抑制振動(dòng)裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種張線抑制振動(dòng)裝置，包括:
[0008]設(shè)置在風(fēng)洞頂部外壁上的支架，設(shè)置在風(fēng)洞內(nèi)的立柱，風(fēng)洞內(nèi)與立柱垂直連接有一個(gè)懸臂，所述懸臂的另一端連接有用于支撐模型的支桿；
[0009]所述支架上設(shè)置有一組兩個(gè)定滑輪，兩個(gè)定滑輪各自設(shè)置在同一水平線上的支架兩端；
[0010]鋼纜A的一端固定連接在所述與懸臂連接處的支桿上，鋼纜的另一端穿過風(fēng)洞內(nèi)的動(dòng)滑輪后再穿過風(fēng)洞頂部并穿過支架上的定滑輪連接砝碼；
[0011 ]所述動(dòng)滑輪上固定連接鋼纜B，鋼纜B的另一端固定連接到懸臂上；
[0012]所述動(dòng)滑輪在靜止?fàn)顟B(tài)下和支架上的一個(gè)定滑輪保持在同一垂直線上。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述風(fēng)洞頂部的壁內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向鋼套，鋼纜A穿過導(dǎo)向鋼套。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述風(fēng)洞頂部的壁內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)向鋼套，兩個(gè)導(dǎo)向鋼套不設(shè)置在同一位置。
[0015]在上述技術(shù)方案中，鋼纜A為兩根，風(fēng)洞外的支架上設(shè)置有兩組定滑輪，兩根鋼纜A的一端均固定連接在與懸臂連接處的支桿上，兩根鋼纜A的另一端各自穿過一個(gè)導(dǎo)向鋼套后各自穿過一組定滑輪后各自連接砝碼。
[0016]在上述技術(shù)方案中，兩根鋼纜A上在風(fēng)洞內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪各自通過一根鋼纜B連接到懸臂上。
[0017]在上述技術(shù)方案中，風(fēng)洞內(nèi)連接到支桿上兩根鋼纜A形成一個(gè)夾角，穿過支架上定滑輪的兩根鋼纜A平行。
[0018]在上述技術(shù)方案中，所述風(fēng)洞頂部外壁上設(shè)置有自動(dòng)拉力裝置，鋼纜A端部的砝碼去掉連接到自動(dòng)拉力裝置上。
[0019]在上述技術(shù)方案中，所述懸臂上設(shè)置有自動(dòng)卷繩器，鋼纜B的一端與懸臂脫離，連接到自動(dòng)卷繩器上。
[0020]在上述技術(shù)方案中，包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)的控制輸出端分別連接到自動(dòng)卷繩器和自動(dòng)拉力裝置。
[0021 ] 一種張線抑制振動(dòng)裝置的工作過程具體如下:
[0022]當(dāng)控制系統(tǒng)控制支桿上的模型進(jìn)行迎角變大或變小時(shí)，控制系統(tǒng)同步控制懸臂沿著立柱下降或上升；當(dāng)控制系統(tǒng)控制支桿上的模型進(jìn)行側(cè)滑角變化時(shí)，懸臂在水平方向進(jìn)行擺動(dòng)。
[0023]控制系統(tǒng)通過傳感器采集到鋼纜A上的受力，控制自動(dòng)拉力裝置進(jìn)行拉伸或松開鋼纜A;
[0024]或控制自動(dòng)卷繩器對(duì)鋼纜B進(jìn)行收縮與放開；
[0025]通過自動(dòng)拉力裝置或自動(dòng)卷繩器的作用力使得鋼纜A作用到支桿上的拉力變化，抑制支桿在迎角或側(cè)滑角變化時(shí)帶來的抖動(dòng)。
[0026]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0027]該裝置能夠通過增減配重改變系統(tǒng)固有頻率，有效避開共振區(qū)，同時(shí)也減小了特大攻角支撐系統(tǒng)的負(fù)載。張線與滑輪的摩擦阻力能夠起到阻尼作用，抑制振動(dòng)；
[0028]該裝置不改變特大攻角支撐機(jī)構(gòu)以及風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)，不影響風(fēng)洞流場品質(zhì)；
[0029]當(dāng)模型姿態(tài)角變化時(shí)，配重作豎直運(yùn)動(dòng)，該裝置可以通過調(diào)整張線長度以滿足不同要求的模型姿態(tài)角變化范圍；
[0030]該裝置能夠有效抑制失速迎角附近的模型振動(dòng)，保證在風(fēng)速70m/s、大迎角和大側(cè)滑角條件下試驗(yàn)的順利開展，提高了大迎角試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，有效降低了試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)；
[0031]該裝置已成功應(yīng)用于十余項(xiàng)風(fēng)洞試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0032]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
[0033]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]其中:I是懸臂，2是動(dòng)滑輪，3是風(fēng)洞頂壁，4是導(dǎo)向鋼套，5是鋼纜A，6是定滑輪，7是支架，8是配重。
【具體實(shí)施方式】
[0035]如圖1所示，先對(duì)本發(fā)明的工作原理做初步解釋。飛機(jī)模型安裝于支架上，懸臂與支桿之間設(shè)置有液壓裝置，當(dāng)通過控制系統(tǒng)控制液壓裝置使得飛機(jī)模型的迎角發(fā)生變化時(shí)，為了保證飛機(jī)模型始終處于風(fēng)洞的垂直中心位置，因此控制系統(tǒng)控制懸臂上移或下移。當(dāng)迎角變大時(shí)，懸臂下移，當(dāng)迎角變小時(shí)，懸臂上移。同樣的，懸臂上設(shè)置有液壓裝置，當(dāng)通過控制系統(tǒng)控制液壓裝置使得飛機(jī)模型的側(cè)滑角發(fā)生變化時(shí)，為了保證飛機(jī)模型處于風(fēng)洞水平中心位置，懸臂在水平方向作左右擺動(dòng)。因?yàn)榇笮惋w機(jī)模型重量大，同時(shí)來流會(huì)對(duì)模型產(chǎn)生巨大的氣動(dòng)載荷，所以在角度變化時(shí)會(huì)帶來巨大的反作用力使得支桿和懸臂產(chǎn)生振動(dòng)，因此需要通過施加一個(gè)外力來中和掉飛機(jī)模型上的反作用力，避免抖動(dòng)。
[0036]實(shí)施例一
[0037]本發(fā)明通過砝碼拉動(dòng)鋼索來抵消飛機(jī)模型上的反作用力，本發(fā)明在風(fēng)洞頂部外壁上設(shè)置一個(gè)支架，支架的上端為水平橫架，在橫架上的同一水平位置上設(shè)置一組定滑輪，定滑輪分別設(shè)置在橫架的兩個(gè)邊緣，采用一根鋼纜A，鋼纜A的一端連接砝碼，鋼纜A依次穿過定滑輪后在穿過設(shè)置在風(fēng)洞頂壁上的導(dǎo)向鋼套然后連接到支桿上，為了保證鋼纜A受力的均勻性，需要在鋼纜A上設(shè)置一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪設(shè)置在鋼纜A上風(fēng)洞內(nèi)，動(dòng)滑輪上連接一根鋼纜B，鋼纜B的另一端連接到懸臂上。為了讓飛機(jī)模型上的力能更加均勻的被中和掉，因此設(shè)置兩根鋼纜A。兩根鋼纜A均連接到支桿上的一個(gè)點(diǎn)上，然后兩根鋼纜A形成一個(gè)夾角各自穿過風(fēng)洞頂部壁內(nèi)的導(dǎo)向鋼套，然后各自穿過一組定滑輪各自連接一組砝碼。兩組定滑輪要平行設(shè)置，使得在支架上端橫移架上的兩根鋼纜A平行設(shè)置。當(dāng)然在風(fēng)洞內(nèi)也要采用兩個(gè)動(dòng)滑輪，各自設(shè)置在鋼纜A上，然后兩根鋼纜B各自連接到懸臂上。
[0038]實(shí)施例二
[0039]在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，將鋼纜A端部的砝碼去掉，采用自動(dòng)拉力裝置，將鋼纜A連接到自動(dòng)拉力裝置，通過控制系統(tǒng)采集鋼纜A上的力，然后控制自動(dòng)拉力裝置進(jìn)行拉伸或松開，達(dá)到改變鋼纜A施加到支桿上的力。自動(dòng)拉力裝置可以采用電子彈簧或可以采用電磁鐵的形式，通過改變受力控制鋼纜A對(duì)支桿的作用力。
[0040]實(shí)施例三
[0041]在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，可以將鋼纜B與懸臂斷開連接，然后再懸臂上設(shè)置一個(gè)自動(dòng)卷繩器，鋼纜B連接到自動(dòng)卷繩器上，通過控制系統(tǒng)控制自動(dòng)卷繩器工作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼纜B的長度，使得通過動(dòng)滑輪的作用使得鋼纜A的受力發(fā)生變化，控制鋼纜A對(duì)支桿的作用力。
[0042]實(shí)施例四
[0043]結(jié)合實(shí)施例二和實(shí)施例三，通過控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控自動(dòng)卷繩器和自動(dòng)拉力裝置，并根據(jù)鋼纜A的受力情況不停的做出控制，使得整個(gè)的支桿上的受力一直保持不變，提升風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)量各個(gè)參數(shù)的精度。
[0044]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實(shí)施方式】。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于包括: 設(shè)置在風(fēng)洞頂部外壁上的支架，設(shè)置在風(fēng)洞內(nèi)的立柱，風(fēng)洞內(nèi)與立柱垂直連接有一個(gè)懸臂，所述懸臂的另一端連接有用于支撐模型的支桿； 所述支架上設(shè)置有一組兩個(gè)定滑輪，兩個(gè)定滑輪各自設(shè)置在同一水平線上的支架兩端； 鋼纜A的一端固定連接在所述與懸臂連接處的支桿上，鋼纜A的另一端穿過風(fēng)洞內(nèi)的動(dòng)滑輪后再穿過風(fēng)洞頂部并穿過支架上的定滑輪連接砝碼； 所述動(dòng)滑輪上固定連接鋼纜B，鋼纜B的另一端固定連接到懸臂上； 所述動(dòng)滑輪在靜止?fàn)顟B(tài)下和支架上的一個(gè)定滑輪保持在同一垂直線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于所述風(fēng)洞頂部的壁內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向鋼套，鋼纜A穿過導(dǎo)向鋼套。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于所述風(fēng)洞頂部的壁內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)向鋼套，兩個(gè)導(dǎo)向鋼套不設(shè)置在同一位置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于鋼纜A為兩根、風(fēng)洞外的支架上設(shè)置有兩組定滑輪，兩根鋼纜A的一端均固定連接在與懸臂連接處的支桿上，兩根鋼纜A的另一端各自穿過一個(gè)導(dǎo)向鋼套后各自穿過一組定滑輪后各自連接砝碼。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于兩根鋼纜A上在風(fēng)洞內(nèi)均設(shè)置有一個(gè)動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪各自通過一根鋼纜B連接到懸臂上。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于風(fēng)洞內(nèi)連接到支桿上兩根鋼纜A形成一個(gè)夾角，穿過支架上定滑輪的兩根鋼纜A平行。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于所述風(fēng)洞頂部外壁上設(shè)置有自動(dòng)拉力裝置，鋼纜A端部的砝碼去掉連接到自動(dòng)拉力裝置上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于所述懸臂上設(shè)置有自動(dòng)卷繩器，鋼纜B的一端與懸臂脫離，連接到自動(dòng)卷繩器上。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8任一所述的一種張線抑制振動(dòng)裝置，其特征在于包括控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)的控制輸出端分別連接到自動(dòng)卷繩器和自動(dòng)拉力裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種張線抑制振動(dòng)裝置，包括：設(shè)置在風(fēng)洞頂部外壁上的支架，設(shè)置在風(fēng)洞內(nèi)的立柱，風(fēng)洞內(nèi)與立柱垂直連接有一個(gè)懸臂，懸臂的另一端連接有用于支撐模型的支桿；鋼纜A的一端固定連接在所述與懸臂連接處的支桿上，鋼纜A的另一端穿過風(fēng)洞內(nèi)的動(dòng)滑輪后再穿過風(fēng)洞頂部并穿過支架上的定滑輪連接砝碼；動(dòng)滑輪上固定連接鋼纜B，鋼纜B的另一端固定連接到懸臂上；該裝置能夠通過增減配重改變系統(tǒng)固有頻率，有效避開共振區(qū)，同時(shí)也減小了特大攻角支撐系統(tǒng)的負(fù)載。張線與滑輪的摩擦阻力能夠起到阻尼作用，抑制振動(dòng)。
【IPC分類】G01M9/04
【公開號(hào)】CN205228764
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520904971
【發(fā)明人】許可, 段雪峰, 章榮平, 高大鵬, 陳洪, 梁鑒, 王芝春
【申請(qǐng)人】中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心低速空氣動(dòng)力研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日