一種張線抑制振動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及風洞試驗領域，具體是涉及一種張線抑制振動裝置。
【背景技術】
[0002]風洞試驗是飛行器研制工作中的一個不可缺少的組成部分，通過風洞試驗能夠獲取飛行器在不同氣流條件下的氣動數(shù)據(jù)，為飛行器的試飛定型提供數(shù)據(jù)支撐。飛行器在進行風洞試驗時通常要按照一定比例縮比成模型，并且使用支撐裝置進行支撐，支撐裝置同時起到控制模型姿態(tài)角變化的作用。目前，風洞試驗技術已經(jīng)發(fā)展了很長的時間，針對不同類型的模型，技術人員研制出了相應的試驗設備用于測試。通常，試驗所用模型一般都較小，支撐剛度足夠，所以在風洞試驗中不會出現(xiàn)劇烈抖動的現(xiàn)象。
[0003]隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，大比例模型的使用越來越多。大型飛機模型自身重量就超過一噸，且尺寸非常大，在進行風洞試驗時，來流會對模型產(chǎn)生巨大的氣動載荷，尤其在失速迎角附近，由于模型表面的氣流分離，會引起模型-天平-支撐系統(tǒng)劇烈的流致振動。這種情況在著陸狀態(tài)或者高風速時尤為嚴重，直接影響失速迎角附近氣動數(shù)據(jù)的精準度，難以準確獲得最大升力系數(shù)、失速迎角，以及準確的失速形態(tài)。更重要的是，振動極大增加了試驗危險性，導致某些大迎角、大側(cè)滑角等試驗工況無法進行試驗。
[0004]而在以前沒有過相似情況的出現(xiàn)，所以需要在現(xiàn)有技術基礎上找出一種能解決劇烈抖動的方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是基于上述情況，采用對飛機模型施加一個張力的方法來抑制模型的抖動，提出一種張線抑制振動裝置。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]—種張線抑制振動裝置，包括:
[0008]設置在風洞頂部外壁上的支架，設置在風洞內(nèi)的立柱，風洞內(nèi)與立柱垂直連接有一個懸臂，所述懸臂的另一端連接有用于支撐模型的支桿；
[0009]所述支架上設置有一組兩個定滑輪，兩個定滑輪各自設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洞內(nèi)的動滑輪后再穿過風洞頂部并穿過支架上的定滑輪連接砝碼；
[0011 ]所述動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]所述動滑輪在靜止狀態(tài)下和支架上的一個定滑輪保持在同一垂直線上。
[0013]在上述技術方案中，所述風洞頂部的壁內(nèi)設置有導向鋼套，鋼纜A穿過導向鋼套。
[0014]在上述技術方案中，所述風洞頂部的壁內(nèi)設置有兩個導向鋼套，兩個導向鋼套不設置在同一位置。
[0015]在上述技術方案中，鋼纜A為兩根，風洞外的支架上設置有兩組定滑輪，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導向鋼套后各自穿過一組定滑輪后各自連接砝碼。
[0016]在上述技術方案中，兩根鋼纜A上在風洞內(nèi)均設置有一個動滑輪，動滑輪各自通過一根鋼纜B連接到懸臂上。
[0017]在上述技術方案中，風洞內(nèi)連接到支桿上兩根鋼纜A形成一個夾角，穿過支架上定滑輪的兩根鋼纜A平行。
[0018]在上述技術方案中，所述風洞頂部外壁上設置有自動拉力裝置，鋼纜A端部的砝碼去掉連接到自動拉力裝置上。
[0019]在上述技術方案中，所述懸臂上設置有自動卷繩器，鋼纜B的一端與懸臂脫離，連接到自動卷繩器上。
[0020]在上述技術方案中，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卷繩器和自動拉力裝置。
[0021 ] 一種張線抑制振動裝置的工作過程具體如下:
[0022]當控制系統(tǒng)控制支桿上的模型進行迎角變大或變小時，控制系統(tǒng)同步控制懸臂沿著立柱下降或上升；當控制系統(tǒng)控制支桿上的模型進行側(cè)滑角變化時，懸臂在水平方向進行擺動。
[0023]控制系統(tǒng)通過傳感器采集到鋼纜A上的受力，控制自動拉力裝置進行拉伸或松開鋼纜A;
[0024]或控制自動卷繩器對鋼纜B進行收縮與放開；
[0025]通過自動拉力裝置或自動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)滑角變化時帶來的抖動。
[0026]綜上所述，由于采用了上述技術方案，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)，同時也減小了特大攻角支撐系統(tǒng)的負載。張線與滑輪的摩擦阻力能夠起到阻尼作用，抑制振動；
[0028]該裝置不改變特大攻角支撐機構以及風洞的結(jié)構，不影響風洞流場品質(zhì)；
[0029]當模型姿態(tài)角變化時，配重作豎直運動，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，保證在風速70m/s、大迎角和大側(cè)滑角條件下試驗的順利開展，提高了大迎角試驗數(shù)據(jù)的可靠性，有效降低了試驗風險；
[0031]該裝置已成功應用于十余項風洞試驗。
【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)構示意圖；
[0034]其中:I是懸臂，2是動滑輪，3是風洞頂壁，4是導向鋼套，5是鋼纜A，6是定滑輪，7是支架，8是配重。
【具體實施方式】
[0035]如圖1所示，先對本發(fā)明的工作原理做初步解釋。飛機模型安裝于支架上，懸臂與支桿之間設置有液壓裝置，當通過控制系統(tǒng)控制液壓裝置使得飛機模型的迎角發(fā)生變化時，為了保證飛機模型始終處于風洞的垂直中心位置，因此控制系統(tǒng)控制懸臂上移或下移。當迎角變大時，懸臂下移，當迎角變小時，懸臂上移。同樣的，懸臂上設置有液壓裝置，當通過控制系統(tǒng)控制液壓裝置使得飛機模型的側(cè)滑角發(fā)生變化時，為了保證飛機模型處于風洞水平中心位置，懸臂在水平方向作左右擺動。因為大型飛機模型重量大，同時來流會對模型產(chǎn)生巨大的氣動載荷，所以在角度變化時會帶來巨大的反作用力使得支桿和懸臂產(chǎn)生振動，因此需要通過施加一個外力來中和掉飛機模型上的反作用力，避免抖動。
[0036]實施例一
[0037]本發(fā)明通過砝碼拉動鋼索來抵消飛機模型上的反作用力，本發(fā)明在風洞頂部外壁上設置一個支架，支架的上端為水平橫架，在橫架上的同一水平位置上設置一組定滑輪，定滑輪分別設置在橫架的兩個邊緣，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置在風洞頂壁上的導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上設置一個動滑輪，動滑輪設置在鋼纜A上風洞內(nèi)，動滑輪上連接一根鋼纜B，鋼纜B的另一端連接到懸臂上。為了讓飛機模型上的力能更加均勻的被中和掉，因此設置兩根鋼纜A。兩根鋼纜A均連接到支桿上的一個點上，然后兩根鋼纜A形成一個夾角各自穿過風洞頂部壁內(nèi)的導向鋼套，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置，使得在支架上端橫移架上的兩根鋼纜A平行設置。當然在風洞內(nèi)也要采用兩個動滑輪，各自設置在鋼纜A上，然后兩根鋼纜B各自連接到懸臂上。
[0038]實施例二
[0039]在實施例一的基礎上，將鋼纜A端部的砝碼去掉，采用自動拉力裝置，將鋼纜A連接到自動拉力裝置，通過控制系統(tǒng)采集鋼纜A上的力，然后控制自動拉力裝置進行拉伸或松開，達到改變鋼纜A施加到支桿上的力。自動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對支桿的作用力。
[0040]實施例三
[0041]在實施例一的基礎上，可以將鋼纜B與懸臂斷開連接，然后再懸臂上設置一個自動卷繩器，鋼纜B連接到自動卷繩器上，通過控制系統(tǒng)控制自動卷繩器工作可以實現(xiàn)對鋼纜B的長度，使得通過動滑輪的作用使得鋼纜A的受力發(fā)生變化，控制鋼纜A對支桿的作用力。
[0042]實施例四
[0043]結(jié)合實施例二和實施例三，通過控制系統(tǒng)實時監(jiān)控自動卷繩器和自動拉力裝置，并根據(jù)鋼纜A的受力情況不停的做出控制，使得整個的支桿上的受力一直保持不變，提升風洞試驗測量各個參數(shù)的精度。
[0044]本發(fā)明并不局限于前述的【具體實施方式】。本發(fā)明擴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。
【主權項】
1.一種張線抑制振動裝置，其特征在于包括: 設置在風洞頂部外壁上的支架，設置在風洞內(nèi)的立柱，風洞內(nèi)與立柱垂直連接有一個懸臂，所述懸臂的另一端連接有用于支撐模型的支桿； 所述支架上設置有一組兩個定滑輪，兩個定滑輪各自設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的另一端穿過風洞內(nèi)的動滑輪后再穿過風洞頂部并穿過支架上的定滑輪連接砝碼； 所述動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； 所述動滑輪在靜止狀態(tài)下和支架上的一個定滑輪保持在同一垂直線上。2.根據(jù)權利要求1所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于所述風洞頂部的壁內(nèi)設置有導向鋼套，鋼纜A穿過導向鋼套。3.根據(jù)權利要求2所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于所述風洞頂部的壁內(nèi)設置有兩個導向鋼套，兩個導向鋼套不設置在同一位置。4.根據(jù)權利要求3所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于鋼纜A為兩根、風洞外的支架上設置有兩組定滑輪，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導向鋼套后各自穿過一組定滑輪后各自連接砝碼。5.根據(jù)權利要求4所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于兩根鋼纜A上在風洞內(nèi)均設置有一個動滑輪，動滑輪各自通過一根鋼纜B連接到懸臂上。6.根據(jù)權利要求4所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于風洞內(nèi)連接到支桿上兩根鋼纜A形成一個夾角，穿過支架上定滑輪的兩根鋼纜A平行。7.根據(jù)權利要求1所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于所述風洞頂部外壁上設置有自動拉力裝置，鋼纜A端部的砝碼去掉連接到自動拉力裝置上。8.根據(jù)權利要求1所述的一種張線抑制振動裝置，其特征在于所述懸臂上設置有自動卷繩器，鋼纜B的一端與懸臂脫離，連接到自動卷繩器上。9.根據(jù)權利要求1?8任一所述的一種張線抑制振動裝置，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卷繩器和自動拉力裝置。
【專利摘要】本實用新型公開了一種張線抑制振動裝置，包括：設置在風洞頂部外壁上的支架，設置在風洞內(nèi)的立柱，風洞內(nèi)與立柱垂直連接有一個懸臂，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的另一端穿過風洞內(nèi)的動滑輪后再穿過風洞頂部并穿過支架上的定滑輪連接砝碼；動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)，同時也減小了特大攻角支撐系統(tǒng)的負載。張線與滑輪的摩擦阻力能夠起到阻尼作用，抑制振動。
【IPC分類】G01M9/04
【公開號】CN205228764
【申請?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
【申請人】中國空氣動力研究與發(fā)展中心低速空氣動力研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月13日