[发明专利]多旋翼飞行器气动干扰及地面效应综合试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种多旋翼飞行器气动干扰及地面效应综合试验装置及方法，包括：主支架、升降平台、升降电机、减速器、传动转向器、升降平台升降机、旋翼系统升降机、旋翼系统X方向位移器、X方向平移杆、旋翼六分量天平、机体六分量天平；所述升降电机通过安装在主支架上的减速器和传动转向器驱动升降平台升降机，从而带动升降平台上下移动；旋翼系统X方向位移器安装在升降平台两侧；旋翼系统升降机安装在X方向平移杆上并沿Z方向可移动；旋翼/机体六分量天平分别安装在旋翼系统升降机/X方向平移杆和旋翼系统/机体之间的位置。本发明具有通用性强，操作简便等优点，可适用不同尺寸的多旋翼倾转飞行器的气动干扰和地面效应试验研究。

技术领域

本发明属于空气动力学试验技术领域，具体指代一种多旋翼倾转飞行器气动干扰及地面效应综合试验装置及方法。

背景技术

当多旋翼倾转飞行器在悬停飞行状态和低速前飞状态时，机翼/旋翼/机身之间的气动干扰尤为严重。机翼/旋翼/机身之间的气动干扰会对多旋翼倾转飞行器的各升力部件产生很大的影响。在近地面飞行时，旋翼尾流受到地面干扰后形成复杂的流场，也会对多旋翼倾转飞行器的各升力部件产生很大的影响。

悬停飞行和低速前飞阶段旋翼尾流和机翼、机身、地面之间的相互作用关系复杂，目前通过理论计算还不能很好的研究机翼/旋翼/机身之间的气动干扰和地面效应问题，必须通过试验的方法对机翼/旋翼/机身之间的气动干扰和地面效应问题进行研究。

此外，通过试验方法对多旋翼倾转飞行器的机翼/旋翼/机身之间的气动干扰和地面效应问题进行研究，对多旋翼倾转飞行器的气动布局、动力布局设计等方面的工作都有重要意义。目前国内还没有有关多旋翼倾转飞行器气动干扰和地面效应的试验台。国外大多也是根据自身研究的多旋翼倾转飞行器的大小及研究重点来设计符合自身要求的试验台。

有鉴于此，实有必要提出了一种多旋翼飞行器气动干扰及地面效应综合试验装置及方法。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多旋翼飞行器气动干扰及地面效应综合试验装置及方法，以解决现有技术中通过理论计算无法很好地研究机翼/旋翼/机身之间的气动干扰和地面效应的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种多旋翼飞行器气动干扰及地面效应综合试验装置，包括：主支架、升降平台、升降电机、减速器、传动转向器、升降平台升降机、旋翼系统升降机、旋翼系统X方向位移器、X方向平移杆、旋翼六分量天平和机体六分量天平，其中：

所述升降电机、减速器、传动转向器和升降平台升降机安装在主支架上，升降电机通过减速器和传动转向器驱动升降平台升降机，升降平台升降机驱动连接升降平台，改变升降平台在Y方向的位置；

旋翼系统X方向位移器安装在升降平台两侧，其改变X方向平移杆在X方向的位置；

旋翼系统升降机沿Z方向可移动安装在X方向平移杆上，其固定连接飞行器旋翼系统，改变飞行器旋翼系统在Y方向及Z方向的位置；

多个旋翼六分量天平分别安装在多个旋翼系统升降机和飞行器旋翼系统之间的位置，用于测量旋翼系统中各旋翼所受的力和力矩；两个机体六分量天平安装在两个X方向平移杆和飞行器机体之间的位置，用于测量机体所受的力和力矩。

优选地，所述升降平台与X方向平移杆之间通过可锁死滑动机构配合，使X方向平移杆在X方向的位置发生改变并锁死。

优选地，所述可锁死滑动机构包含设于升降平台上的圆形凸起及设于X方向平移杆上的凹槽。

优选地，所述试验装置仅安装飞行器旋翼系统情况下，改变各旋翼之间的X、Y和Z方向的相对位置，研究旋翼/旋翼之间的气动干扰。