[实用新型]飞行器的轻质风洞模型

说明书

技术领域

本实用新型属于风洞模型的设计与制造领域，特别是飞行器的风洞模型研制。

背景技术

风洞模型是风洞试验的对象，是获得精准试验数据的前提。为更真实模拟飞行器的几何外形，采用大尺寸的高速风洞及试验模型成为风洞试验的发展趋势。

大尺寸风洞模型因所受气动载荷大，目前都采用金属做模型材料，如飞机的机身和导弹的弹身采用普通碳素钢或铝合金，而翼面、模型支杆及天平通常都选用优质高强度合金钢，但却面临以下问题亟需得到解决：

(1)金属制作的大尺寸高速风洞模型质量大，使模型与天平/支杆/支架所组成系统的固有频率降低，模型/天平/支杆/支架系统产生大幅振动，不仅降低试验数据的可信度，更重要的是若发生“共振”将有破坏风洞及其试验设施的风险。

(2)金属材料的风洞模型因依赖数控切削加工，一方面导致难以控制风洞模型的质量分布与配重比；另一方面导致制造周期长、成本高，以机翼的加工为例，数控加工后会引起加工应力，致使机翼变形，因此必须安排多次热处理工序，消除加工残余应力，增加模型制造周期长和成本。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种模型形面加工精度和表面质量高，模型质量轻，加工容易的飞行器的轻质风洞模型。

本实用新型的解决方案是：一种飞行器的轻质风洞模型，包括机头、机身、机翼和天平支杆，其特点是机头、机身和机翼各自由高强度金属骨架与套在其上和机头、机身、机翼形状相同的树脂套构成，树脂套通过连接件固定在机头、机身和机翼上。

本实用新型的解决方案中机头、机翼通过销钉定位在机身上，并用螺栓固定。

本实用新型的解决方案中连接件可以是螺纹连接件，也可以是粘结剂。连接件为螺纹连接件时，通过多个螺纹连接件将树脂套与机头、机身和机翼分别连接。连接件为粘胶剂时，将机头、机身和机翼分别插入带粘结剂的树脂套内，粘结剂凝固后，即连接好。

本实用新型的优点：

●本实用新型的机头、机身和机翼是作为模型的骨架，树脂套是作为模型骨架的皮肤，确保其外形，相应比全金属模型重量大大降低，从而获得比现有金属模型的高的多的固有频率；

●通过调整树脂套与模型骨架的体积比，即可控制模型的质量与刚度分布；

●树脂套通过光固化快速成型技术加工，因此能将任意复杂的三维CAD模型离散为一组平面截面累加，所以形面加工精度和表面质量高，极适于制造具有复杂形面的飞行器风洞模型。

●由于模型骨架的形状可采用相对简单、标准的结构形状，因此其加工成本与周期大幅度降低；

●本实用新型将风洞模型研制周期缩短50％以上，质量减轻15％以上。

附图说明

图1为本实用新型装配结构示意图；

图2为本机身立体图；

图3为本机头立体图；

图4为本机翼立体图。

具体实施方式

本实用新型实施例如图1所示，飞行器风洞模型由机头6、机身1、机翼2和天平支杆5通过螺纹连接件连接构成，机头6、机身1和机翼2分别套有与其形状相同的树脂套3，树脂套3通过连接件固定在机头6、机身1和机翼2上，天平支杆5插入到机身1的金属骨架上。

图2中机身1插入树脂套3中，通过连接件固定。

图3中机头6插入树脂套3中，通过连接件固定。

图4中机翼2插入树脂套3中，通过连接件固定。