[实用新型]单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置。

背景技术

低速风洞铰链力矩试验主要是预测飞行器各种操纵面(又称舵面)气动特性，铰链力矩的大小选择舵面形状和转轴位置的依据。长期以来，片式舵面铰链力矩天平通常设计为三分量或四分量，即铰链力矩以及法向力、绕飞行器轴线的滚转力矩、轴向力。三分量天平只适用于天平校准中心与舵面转轴线重合的情况，一般都会存在两心距，造成试验测量准确度不高。数据处理时必须通过迭代的方式才能计算出铰链力矩，中间误差大，有时候还会由于迭代次数多出现不收敛的情况。

一般情况下，舵面的法向力载荷比较大，尤其在舵面的压心、天平校准中心与舵面的转轴线不重合的情况下，法向力带来的附加力矩会给铰链力矩主元的测量带来很大的干扰。随着舵面偏角增大，舵面法向力的干扰会随着增加。以往风洞试验测得的铰链力矩的准确度指标一般都大于1％，精确度指标都大于3‰，很难满足型号试验发展的需要。

飞机设计对风洞试验数据精准度的要求不断提高，风洞试验朝着精细化的方向发展。作为风洞试验中力/力矩测量装置，测力天平的性能直接影响试验数据的准确性。

实用新型内容

基于以上不足之处，本实用新型的目的提供一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，解决低速铰链力矩风洞试验铰链力矩精准度不高的问题。

本实用新型主要通过下述技术方案得以实现：

一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平、轴、翼稍轴承安装座和两个翼根轴承安装座，翼稍轴承安装座的一端与平尾的翼稍连接，翼稍轴承安装座的另外一端与升降舵连接，第一和第二翼根轴承安装座的一端分别与平尾的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座的另外一端分别与升降舵连接；轴分别插入在第一和第二翼根轴承座的翼根轴承内，单分量抱轴式应变天平的抱轴端与轴紧固连接，单分量抱轴式应变天平的固定端与平尾紧固连接。

本实用新型还具有如下特征：

1、以上所述的单分量抱轴式应变天平包括应变梁，应变梁与抱轴端连接，应变梁上设置有“S”形消扰槽，消扰槽的梁的厚度为0.5mm-1mm

2、以上所述的翼稍轴承安装座和翼根轴承安装座的轴承的轴线、单分量抱轴式应变天平的抱轴的轴线和升降舵的转轴线重合。

3、以上所述的杆式单分量天平的应变梁上采用8片应变片组成2组惠斯顿电桥进行信号测量。

4、以上所述的应变片电阻阻值均为350欧姆。

本装置通过轴承安装的方式，有效分离出其余五元载荷特别是法向力干扰源，并通过消扰槽元件消除其余载荷对于铰链力矩主元的干扰，实现准确测量飞机操纵面铰链力矩的要求；提高低速铰链力矩试验测量的精准度。本装置能够有效分离出其余载荷干扰元，并进行快速消扰，并且具有结构巧妙、体积小、简单实用和精度高的优点。准确度指标一般都小于2‰，精确度指标都小于1‰。本实用新型对于提高低速铰链力矩试验精准度指标具有重要作用，其应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为单分量抱轴式应变天平连接示意图；

图3为单分量抱轴式应变天平的应变片测量元件框图。

具体实施方式

下面结合附图举例详细说明本实用新型的具体实施方式：

实施例1

基于我国重点型号C919飞机低速铰链力矩试验测量需求，提供一种低速风洞铰链力矩试验用单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，本结构能够消除其余五元载荷特别是法向力对于铰链力矩主元干扰所产生的测量偏差，实现准确测量飞机操纵面铰链力矩的要求。

如图1-2所示，一种单分量抱轴式低速铰链力矩测量装置，包括单分量抱轴式应变天平14、直径为8mm的轴17、翼稍轴承安装座10和两个翼根轴承安装座12.16，翼稍轴承安装座10的一端通过螺钉与平尾13的翼稍连接，翼稍轴承安装座10的另外一端通过螺钉与升降舵11连接，第一和第二翼根轴承安装座12.16的一端分别通过螺钉与平尾13的翼根连接，第一和第二翼根轴承安装座12.16的另外一端分别通过螺钉与升降舵11连接；轴17分别插入在第一和第二翼根轴承座12.16的轴承内，单分量抱轴式应变天平14的抱轴端18与轴17紧固连接，单分量抱轴式应变天平14的固定端19与平尾13紧固连接。所述的单分量抱轴式应变天平包括应变梁20，应变梁20上设置有“S”形消扰槽15。

实施例2