一種張線抑制振動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發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據,為飛行器的試飛定型提供數據支撐。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角變化的作用。目前,風洞試驗技術已經發展了很長的時間,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劇烈抖動的現象。
[0003]隨著國民經濟的發展,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-支撐系統劇烈的流致振動。這種情況在著陸狀態或者高風速時尤為嚴重,直接影響失速迎角附近氣動數據的精準度,難以準確獲得最大升力系數、失速迎角,以及準確的失速形態。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,所以需要在現有技術基礎上找出一種能解決劇烈抖動的方案。
【發明內容】
[0005]本發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]為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
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,設置在風洞內的立柱,風洞內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,鋼纜的另一端穿過風洞內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下和支架上的一個定滑輪保持在同一垂直線上。
[0007]在上述技術方案中,所述風洞頂部的壁內設置有導向鋼套,鋼纜A穿過導向鋼套。
[0008]在上述技術方案中,所述風洞頂部的壁內設置有兩個導向鋼套,兩個導向鋼套不設置在同一位置。
[0009]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。
[0010]在上述技術方案中,兩根鋼纜A上在風洞內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。
[0011 ] 在上述技術方案中,風洞內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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]在上述技術方案中,包括控制系統,所述控制系統的控制輸出端分別連接到自動卷繩器和自動拉力裝置。
[0015]—種張線抑制振動裝置的工作過程具體如下:
當控制系統控制支桿上的模型進行迎角變大或變小時,控制系統同步控制懸臂沿著立柱下降或上升;當控制系統控制支桿上的模型進行側滑角變化時,懸臂在水平方向進行擺動。
[0016]控制系統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 ;
或控制自動卷繩器對鋼纜B進行收縮與放開;
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滑角變化時帶來的抖動。
[0017]綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發明的有益效果是:
該裝置能夠通過增減配重改變系統固有頻率,有效避開共振區,同時也減小了特大攻角支撐系統的負載。張線與滑輪的摩擦阻力能夠起到阻尼作用,抑制振動;
該裝置不改變特大攻角支撐機構以及風洞的結構,不影響風洞流場品質;
當模型姿態角變化時,配重作豎直運動,該裝置可以通過調整張線長度以滿足不同要求的模型姿態角變化范圍;
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、大迎角和大側滑角條件下試驗的順利開展,提高了大迎角試驗數據的可靠性,有效降低了試驗風險;
該裝置已成功應用于十余項風洞試驗。
[0018]
【附圖說明】
[0019]本發明將通過例子并參照附圖的方式說明,其中:
圖1是本發明的結構示意圖;
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】
[0020]如圖1所示,先對本發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,當通過控制系統控制液壓裝置使得飛機模型的迎角發生變化時,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,當通過控制系統控制液壓裝置使得飛機模型的側滑角發生變化時,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生巨大的氣動載荷,所