[发明专利]一种无人机车载气动力测试系统

说明书

技术领域

本发明设计飞行器气动力测试技术，特别涉及一种无人机车载气动力测试系统。

背景技术

大尺度高空长航时太阳能无人机一般具有展弦比大、翼载荷小、飞行速度低等特点；气动力特性试验测试是这类飞机设计过程中的主要工作之一。气动力试验测试主要包括升力特性、阻力特性、力矩特性及舵面操纵效率等测试内容，具有试验测试数据量大、试验周期长等特点。

目前，测试无人机气动特性的主要手段有风洞试验和缩比模型自由飞等。风洞试验具有风速状态可调，流场稳定等特点，但是其建造周期一般较长、建造费用较高、运行费用较大，并且风洞地点固定、能耗大、噪声大；受其尺度限制，一般需要采用无人机的缩比模型开展试验，降低了试验测试的保真度，从而限制了风洞试验方法的推广应用。缩比模型自由飞试验也存在费时和昂贵的问题，并且试验风险较高。

在高空长航时低速无人机的设计中，需要考虑高度对全机气动特性的影响，即低雷诺数效应问题。传统的可变大气密度风洞技术要求高、设计难度大、试验环境保证困难；高空投放试验又有风险大、花费高、周期长、实验环境控制难度大等特点。需要设计一种可移动气动力试验测试系统，在高原等高海拔地区开展高空、低速气动力测试试验。

无人机车载试验过程中，为了较好的减小载车系统的气动干扰所造成的试验误差，一般要求支撑系统具有较高的高度。在传统的固定支架上调整全机迎角，将带来较大的不便，降低试验测试效率。迫切的需要设计一种适用于无人机车载气动力测试系统的高精度、可控、可调支架系统，以解决上述问题。

传统固定支撑系统的高度较高，占用几何空间较大，给试验系统的装卸、存储、运输等带来较大不便，也不利于被测试飞机的快速安装、调试等。

发明内容

本发明的目的是提供了一种无人机车载气动力测试系统，以解决现有无人机车载气动力测试装置存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种无人机车载气动力测试系统，包括：

载车装置，用于承载预测试无人机，并带动所述预测试无人机沿预定方向作匀速直线运动；

支撑装置，用于将所述预测试无人机固定设置在所述载车装置上，且所述支撑装置具有折叠状态和展开状态，在所述展开状态时用于调节所述预测试无人机的姿态，还用于测试所述预测试无人机的升力和阻力；

数据采集装置，用于采集所述预测试无人机作匀速直线运动时的相对来流速度、所述预测试无人机的升力和阻力。

可选的，所述支撑装置包括：

安装底板，固定设置在所述载车装置顶部；

迎角机构作动筒，底端铰接设置在所述安装底板的顶部，其旋转轴线平行于所述安装底板上表面且与所述预定方向垂直；

后支撑杆，位于所述迎角机构作动筒的背向所述预定方向的一侧，所述后支撑杆的底端铰接设置在所述安装底板的顶部，其旋转轴线平行于所述安装底板上表面且与所述预定方向垂直；

天平安装台，分别与所述迎角机构作动筒的顶端以及所述后支撑杆的顶端铰接，且旋转轴线与所述迎角机构作动筒的旋转轴线平行；

天平，用于测试所述预测试无人机的升力和阻力，其底端固定设置在所述天平安装台的顶部，所述天平的顶端与所述预测试无人机固定。

可选的，所述支撑装置包括：

折叠机构作动筒，位于所述后支撑杆的背向所述预定方向的一侧，所述折叠机构作动筒的底端铰接设置在所述安装底板的顶部，其旋转轴线平行于所述安装底板上表面且与所述预定方向垂直，顶端铰接在所述后支撑杆处，用于驱动所述后支撑杆绕其底端铰接轴线转动。

可选的，所述迎角机构作动筒的数量为两个，沿垂直于所述预定方向并列设置；

所述后支撑杆的数量为两个，沿垂直于所述预定方向并列设置，两个所述后支撑杆的杆体中部通过连接杆固定；

所述折叠机构作动筒数量为一个，其顶端铰接在所述连接杆上。

可选的，所述支撑装置包括：

减震机构，固定在所述载车装置的顶部，所述减震机构的顶部固定设置所述安装底板。

可选的，所述数据采集装置包括：

风速传感器，固定设置在所述载车装置上，且位于所述载车装置的面向所述预定方向的一侧；

数据采集器，设置在所述安装底板的顶部，用于接收所述风速传感器和所述天平传递的测试信号。

发明效果：