[发明专利]一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置

说明书

本发明公开了一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置，属于飞行器实验技术领域。该实验装置包括固定底座、折叠机翼内段翼、折叠机翼中段翼和折叠机翼外段翼，该实验装置用以模拟折叠机翼的结构。固定底座与折叠机翼内段翼中的支撑铝型材、角码通过螺栓进行螺纹连接，折叠机翼内段翼的内段舵机与折叠机翼中段翼的舵机臂通过螺栓进行螺纹连接，折叠机翼中段翼)的舵机臂和折叠机翼外段翼的外段舵机通过螺栓进行螺纹连接，组成折叠机翼模型装置。本发明通过闭环控制系统保持内段翼与外段翼在运动当中的平行关系，同时操作简单、方便，极大程度上减少了占地空间，减轻了机构的整体质量和加工难度，降低了成本。

技术领域

本发明涉及一种航空飞行器实验装置，特别是用于研究折叠机翼动力学特征的实验装置，尤其可以模拟变体飞行器折叠机翼在展开过程中的振动特性，属于飞行器实验技术领域。

背景技术

作为新概念可变体飞行器的一种，折叠翼飞行器能够通过机翼的伸展和折叠主动改变机翼面积，从而始终保持最优飞行状态，最大限度地拓展飞行包络线，可以执行不同任务，满足不同飞行环境要求。当折叠翼飞行器在不同折叠角度飞行过程中，由于机翼构型的变化引起的气动与结构的变化，会使折叠翼飞行器在不同角度下具有不同的振动特性。因此，设计一种实验模型用以研究对折叠翼飞行器不同折叠角度时的振动特性，对指导折叠翼飞行器的结构设计和安全飞行都具有非常重要的价值。

针对飞行器的设计，飞行器翼面多采用变截面尺寸设计，而目前的实验模型多采用定截面设计，在一定程度上影响了实验研究的可靠性。本实验模型可以进行变截面折叠翼的动态振动特性分析。

发明内容

本发明公开了一种使用舵机作为动力元件的三段折叠机翼动力学特性实验装置，该实验装置减少了目前实验模型的占地面积，同时可以进行变截面折叠机翼的动态振动特性分析。

本发明公开了一种使用舵机的三段折叠机翼动力学特性实验装置，该实验装置包括固定底座(1)、折叠机翼内段翼(2)、折叠机翼中段翼(3)和折叠机翼外段翼(4)，该实验装置用以模拟折叠机翼的结构。固定底座(1)与折叠机翼内段翼(2)中的支撑铝型材(7)、角码(9)通过螺栓进行螺纹连接，折叠机翼内段翼(2)的内段舵机(10)与折叠机翼中段翼(3)的舵机臂(20)通过螺栓进行螺纹连接，折叠机翼中段翼(3)的舵机臂(20)和折叠机翼外段翼(4)的外段舵机(22)通过螺栓进行螺纹连接，组成折叠机翼模型装置。

固定底座(1)通过螺栓连接在激振台上，折叠机翼内段翼(2)安装于固定底座(1)一侧；固定底座(1)与折叠机翼模型装置直接连接，固定底座(1) 由多个铝型材(5)构成，各个铝型材(5)之间通过角码(6)连接。

折叠机翼内段翼(2)由支撑铝型材(7)、内段碳纤维蒙皮(8)、角码(9)、内段舵机(10)、内段折弯肋板(11)及不锈钢固定板(12)组成，其中，支撑铝型材(7)用于保证强度，提高整体装置刚性。内段碳纤维蒙皮(8)通过环氧树脂胶水直接通过粘接方式连接在支撑铝型材(7)上，内段折弯肋板(11)及不锈钢固定板(12)通过螺栓进行螺纹连接在支撑铝型材(7)上。内段碳纤维蒙皮(8)的上表面直接安装振动测试传感器。角码(9)用于两支撑铝型材(7) 的连接，通过螺栓将支撑铝型材(7)与角码(9)相连接，其中螺栓已略去。内段舵机(10)为抬升折叠机翼中段翼(3)提供动力，内段舵机(10)通过螺栓与不锈钢固定板(12)相连接。内段折弯肋板(11)用于提升折叠机翼内段翼(2) 外侧的局部强度，使折叠机翼内段翼(2)的外侧与内侧形成一整体。