[实用新型]一种应用于暂冲式风洞中天平的抗冲击装置

说明书

本实用新型公开了一种应用于暂冲式风洞中天平的抗冲击装置，包括动力机构、内锥环、锁紧机构和能够与天平相连的支杆，内锥环设置于模型的内腔中，锁紧机构包括锁紧锥，锁紧锥在动力机构的驱动下滑动并与内锥环抵接，令模型尾部与支杆之间形成刚性连接，利用刚性支撑限制模型尾部位移并实现力的传递，使支杆代替天平分担冲击载荷，减小天平过载峰值，从而达到保护天平、提高风洞试验安全可靠性的目的。

技术领域

本实用新型涉及航空航天风洞试验控制技术领域，特别是涉及一种应用于暂冲式风洞中天平的抗冲击装置。

背景技术

流体力学方面的风洞实验指在风洞中安置飞行器或其他物体模型，研究气体流动及其与模型的相互作用，以了解实际飞行器或其他物体的空气动力学特性的一种空气动力实验方法。依据运动的相对性原理，将飞行器的模型或实物固定在地面人工环境中，人为制造气流流过，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。

暂冲式高速风洞测力试验中，风洞启动与关车过程中，由于流场形成前和退回后的紊乱的气流及激波通过瞬间的冲击载荷会超过天平量程几倍甚至十几倍，对天平设备测量精度及稳定性产生不利影响，严重时甚至会威胁到参试设备的安全。目前对冲击载荷的抑制有模型投放技术、降速压启动技术、采用防护板或防护罩暂时将模型与气流隔离技术等。投放技术和防护罩隔离技术对于大展弦比的试验模型实现技术难度很大，如果针对不同模型特点对投放试验段进行不同的技术改造需要投入成本很高；降速压启动对于冲击载荷降低的效果受到流场建立所需最低总压的限制。也有技术方案使用可去除的柔性支撑使模型尾部与支杆间形成连接，以期能够通过气囊吸收部分冲击载荷能量，但由于天平元件受载荷产生的变形量较小且作用时间短，气垫能够加快振动的收敛但无法大量降低天平承受的冲击载荷峰值，因此，柔性支撑抑制冲击载荷的能力仍然很不理想。

因此，如何解决现有技术中，暂冲式风洞中天平抗冲击能力不理想的问题，是本领域技术人员亟待解决的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用于暂冲式风洞中天平的抗冲击装置，以解决上述现有技术存在的问题，缓解暂冲式风洞启动关闭时模型受到气流激励产生非预期的抖动现象，提高暂冲式风洞中天平抗冲击能力和风洞试验的安全可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种应用于暂冲式风洞中天平的抗冲击装置，包括动力机构、内锥环、锁紧机构和能够与天平相连的支杆，所述内锥环固定于模型的内腔中，所述内锥环的轴线与模型内腔的轴线重合，所述锁紧机构与所述动力机构传动相连；

所述锁紧机构包括锁紧锥，所述锁紧锥套装于所述支杆的外部，所述锁紧锥与所述支杆滑动连接，所述锁紧锥能够在所述动力机构的驱动下滑动并与所述内锥环抵接。

优选地，所述锁紧机构还包括驱动支撑片、丝杠和与所述丝杠相匹配的驱动螺母，所述丝杠与所述驱动螺母螺纹连接，所述驱动螺母具有定位凹槽，所述驱动支撑片的一端设置于所述定位凹槽中，所述驱动支撑片的另一端穿过所述支杆与所述锁紧锥相连接，所述丝杠与所述动力机构传动连接。

优选地，应用于暂冲式风洞中天平的抗冲击装置还包括固定支座，所述固定支座套装于所述支杆的内腔中，所述固定支座为中空结构，所述驱动螺母、所述丝杠设置于所述固定支座的内腔中，所述驱动支撑片穿过所述固定支座与所述锁紧锥连接。

优选地，所述丝杠靠近所述动力机构的一端加装轴套和滚珠轴承并用轴承挡圈固定，所述丝杠的另一端加装双向推力轴承并用异形压紧螺母压紧，所述异形压紧螺母与所述固定支座通过柱销固定。

优选地，所述驱动支撑片的数量为两个，两个所述驱动支撑片对称分布。

优选地，所述锁紧锥的轴线与所述内锥环的轴线重合，所述锁紧锥远离所述内锥环的一端具有凹槽，所述驱动支撑片伸入所述凹槽中，所述驱动支撑片上加装压板并用螺钉紧固在所述凹槽中。