[发明专利]用于飞行器编队飞行的风洞试验模型并联机构支撑装置

说明书

本发明涉及风洞试验技术领域，特别涉及一种用于飞行器编队飞行的风洞试验模型并联机构支撑装置。该并联机构支撑装置包括机架、编队飞行用的飞行器模型、多个第一绳牵引组件、多个第二绳牵引组件、两个导轨组件以及机器视觉相机。飞行器模型均由若干绳牵引，通过并联机构实现六自由度运动。该并联机构支撑装置不仅刚度高，稳定性好，工作空间大，且可方便地实现飞行器模型的多种编队飞行，还可有效避免牵引绳与牵引绳、牵引绳与飞行器模型、以及飞行器模型与周边障碍物的干涉。该并联机构支撑机构对模型周围流场干扰小，有助于模拟编队飞行的飞行器模型之间气流的相互影响，提高风洞试验结果的有效性和可信度。

技术领域

本发明涉及风洞试验技术领域，特别涉及一种用于飞行器编队飞行的风洞试验模型并联机构支撑装置。

背景技术

风洞试验是获取飞行器气动参数的重要手段。在风洞中实现飞行器模型编队飞行对获取飞行器编队飞行时的气动参数具有重要的工程意义，对飞行器设计及编队飞行具有指导价值。在风洞试验中不仅需要考虑环境周围建筑物空间结构对飞行器编队飞行的影响，还需考虑模型支撑与飞行器模型的干涉，以及若干飞行器模型间的干扰。除了支撑机构，还需要配备完善的气动力和模型位姿的测试系统。

现有技术中已经具有用于风洞试验的变结构绳牵引并联机器人和实现风洞虚拟飞行的模型绳索支撑系统。变结构绳牵引并联机器人具有对空气流场干扰小、试验项目多样化、工作空间大、响应速度快、克服传统硬式风洞支撑方式破坏空气流场的弊病、结构简单、易于制造和维护的优势，但是只适用于单机飞行器模型做风洞试验，未考虑飞行器编队飞行时模型与牵引绳系之间、模型与周围障碍物之间的干涉问题，且不能解决支撑若干飞机模型的绳系之间的干涉问题。而实现风洞虚拟飞行的模型绳索支撑系统虽然解决了模型、内置天平与绳之间的连接问题，但是同样只适用于单机飞行器模型做风洞试验，未考虑飞行器编队飞行时模型与牵引绳系之间、模型与周围障碍物之间的干涉问题。

另外，现有技术中的模型支撑多为杆件或柱式硬式支撑，其不仅会改变飞行器模型原有的气动外形，且对流场干扰大，影响风洞试验结果准确性。

发明内容

本发明提供了一种风洞试验模型支撑、尤其是一种用于飞行器编队飞行的风洞试验模型并联机构支撑装置，是一种绳牵引并联机构。编队飞行的飞行器模型均由若干绳牵引，通过并联机构进行运动控制实现六自由度运动，且可实现编队的协同飞行运动。该并联机构支撑装置不仅刚度高，稳定性好，工作空间大，且可方便地实现飞行器模型的多种编队飞行，还可有效避免牵引绳与牵引绳、牵引绳与飞行器模型、以及飞行器模型与周边障碍物的干涉。支撑机构对流场干扰小，有助于模拟编队飞行的飞行器模型之间气流的相互影响，提高风洞试验结果的有效性和可信度。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

用于飞行器编队飞行的风洞试验模型并联机构支撑装置，该并联机构支撑装置设有机架、编队飞行用的飞行器模型、多个第一绳牵引组件、多个第二绳牵引组件、两个导轨组件、以及机器视觉相机；编队飞行的飞行器模型均由若干绳牵引，通过并联机构进行运动控制实现六自由度运动，且可实现编队的协同飞行运动；

每个第一绳牵引组件包括第一牵引绳、固定万向滑轮、第一驱动电机以及第一绞车；所述第一绞车设置有第一绞盘；所述固定万向滑轮、所述第一驱动电机以及所述第一绞车均安装于所述机架上；所述第一牵引绳的一端固定连接于所述飞行器模型的机身上，另一端经过所述固定万向滑轮后固定连接于所述第一绞盘上；所述第一驱动电机与所述第一绞车传动连接以驱动所述第一绞盘转动，用于改变所述第一牵引绳位于所述飞行器模型与所述第一绞盘之间的长度，以控制所述飞行器模型的位姿；