[发明专利]一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置

说明书

技术领域

本发明涉及空气动力学领域，尤其是涉及一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置。

背景技术

临近空间太阳能飞行器是一种新概念的临近空间飞行器，目前其动力来源一般为太阳能，因此称为临近空间太阳能飞行器。这种飞行器的飞行高度在20km～30km之间，充分利用高空平流层大气太阳辐射强、风速低等特点，可以飞得更高、更久。它成本低、灵活性强、可对某一地区进行盘旋飞行、或者根据需要进行全球飞行，有助于解决传统空中平台飞行高度和续航时间受限等问题。这类飞行器可长时间留空进行军事侦察，可对敌方雷达、无线电通信、导航、遥测遥控等光电设备发出的信号进行搜索、截获和分析，为我方部队提供电子报警、实施电子干扰和其他军事行动提供依据，有效增强空间侦察和预警能力。临近空间太阳能无人机高度较高，干扰仰角大，所以干扰、压制敌方电子设备能力强，可代替卫星作为低成本的通信中继平台，还能实现信息获取与利用的多元化，对加强国防建设意义重大。临近空间太阳能无人机的这些特殊战略价值正受到各国越来越多的重视，世界主要军事强国纷纷投入大量的人力、物力进行研究开发，争取尽早占据这一战略制高点，以期在未来的战争中获取优势主导地位。

临近空间太阳能无人机的主要设计指标包括飞行时间、飞行高度和有效载荷三个方面。临近空间太阳能无人机的续航时间要求达到数天，未来可能要达到几个月；飞行高度要达到20-30公里。临近空间太阳能无人机的技战术性能和飞行环境决定了该类飞行器的最突出的气动特点：高升阻比，高升力系数，低自重，小翼载。这就要求在飞行器研制过程中解决高升力、高升阻比翼型和机翼设计、气动布局综合优化、气动弹性耦合分析等关键问题。传统飞机的布局形式难以解决上述关键问题，必须采用新概念布局。双体超大展弦比布局的飞机是一种满足上述需求的方案。

风洞试验是飞机设计的必经过程，对于新概念双体超大展弦比布局的飞机也是如此。但是对于这种布局，传统的支撑方式无法实现有效支撑，其问题具体为：

1）因为风洞试验模型是缩比后的模型，进行缩比后，飞机对称面是一段很小很薄的机翼，无法在模型内部安装天平。

2）即使按照外部天平，其尺寸相比模型也较大，将会破坏试验模型的布局形式，影响试验的精准度；

3）即使对试验模型的布局形式影响很小，由于模型的尺寸很小，难以保证天平与模型连接处的结构强度与刚度。

因此必须针对这种飞机布局提供一种新的有效的支撑装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置，通过该装置解决飞机模型在风洞试验中无法固定测试天平对其测试的问题，保证测试精度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置，包括机翼包罩、天平包罩和杆式天平；

所述天平包罩是具有两端的柱形结构，天平包罩的一端与机翼包罩连接、且天平包罩与机翼包罩一体设置；天平包罩与机翼包罩内均为中空结构，且天平包罩与机翼包罩内的中空结构垂直导通；天平包罩的另一端设置有连接处用于与支杆连接；

所述杆式天平设置在天平包罩内，杆式天平的测量连接端伸入到机翼包罩内，杆式天平的固定端与支杆连接；

杆式天平的任何部位均不与天平包罩和机翼包罩接触。

在上述技术方案中，于机翼包罩与天平包罩一体化设置后，两者沿着天平包罩的轴心线对称设置。

在上述技术方案中，沿着天平包罩轴心线两侧且与机翼包罩内中空结构连接处分别设置有挡板。

在上述技术方案中，机翼包罩内的中空结构其形状与被测飞机机翼形状相匹配。

一种双体超大展弦比飞机风洞测力试验支撑装置的测试方法，包括以下步骤：

将飞机模型的机翼穿过机翼包罩内的中空结构，使得机翼包罩处于整个飞机模型的中心处；

将杆式天平穿入天平包罩内，杆式天平的测量端与飞机模型的机翼固定连接，杆式天平的固定端与支杆连接在一起；

将天平包罩通过端部的连接处与支杆连接在一起，使得机翼包罩、天平包罩、支杆连接成一个整体；

飞机模型的机翼与杆式天平连接为一个整体；该整体与机翼包罩、天平包罩均不接触；

将飞机模型放入风洞流场中，风从不同方向吹向模型，通过机翼包罩上的挡板与天平包罩受力，使得杆式天平只受来自机翼的力，并完成测试。