[发明专利]一种翼型高速风洞动态试验装置

说明书

本发明公开了一种翼型高速风洞动态试验装置，包括驱动装置；驱动装置连接主动轴，主动轴两端对称设置曲柄连杆机构、从动轴、天平和转窗底板；曲柄连杆机构包括振幅调节杆、连杆和平衡迎角转换器；主动轴两端均连接振幅调节杆，振幅调节杆通过连杆与平衡迎角转换器相连；从动轴的一端连接置平衡迎角转换器，另一端连接天平；驱动装置控制主动轴转动后，通过曲柄连杆机构带动从动轴进行俯仰振荡。采用本发明的一种翼型高速风洞动态试验装置为单电机双端驱动，双端驱动相比于单端驱动可以减小端部受载后的弹性变形；与双电机双端驱动相比，单电机双端驱动的方案更加简单。

技术领域

本发明涉及一种翼型高速风洞动态试验装置，属于风洞试验设备技术领域。

背景技术

直升机在民用领域和军事领域使用十分广泛，直升机旋翼的动态特性与其使用的翼型的动态特性息息相关，翼型的动态特性对旋翼气动载荷、操纵特性、旋翼动部件寿命乃至直升机性能的发挥有着重要影响。因此，为旋翼设计提供可靠的设计依据，必须对翼型动态特性开展深入细致的研究；另外，翼型动态特性的研究也能够为飞机机翼、平尾、垂尾以及操纵舵面的颤振特性研究提供了较好的技术支持。因此，研究翼型的动态特性对于直升机和飞机的研制都具有十分重要的现实意义。

研究俯仰振荡对翼型动态气动特性的影响具有重要意义，是故旋翼翼型动态试验装置实现俯仰振荡运动下的旋翼翼型高速动态气动特性测试能力，为开展旋翼翼型动态失速研究提供试验平台。

目前翼型风洞试验装置如专利CN103852235B，采用的是单电机单端驱动的试验装置，双端驱动相比于单端驱动可以减小端部受载后的弹性变形；而目前已有的为双电机双端驱动设备，双电机的同步运动控制难度较大，附带的测控系统复杂，成本更高。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种翼型高速风洞动态试验装置，本发明可实现单电机双端驱动。

本发明采用的技术方案如下：

一种翼型高速风洞动态试验装置，包括驱动装置；所述驱动装置连接主动轴，主动轴两端对称设置曲柄连杆机构、从动轴、天平和转窗底板；所述曲柄连杆机构包括振幅调节杆、连杆和平衡迎角转换器；

所述主动轴两端均连接振幅调节杆，振幅调节杆通过连杆与平衡迎角转换器相连；从动轴的一端连接置平衡迎角转换器，另一端连接天平；翼型穿过转窗底板与两端的天平连接；

所述振幅调节杆、连杆和平衡迎角转换器的轴线，垂直于主动轴和从动轴的旋转轴线；所述振幅调节杆和连杆的连接轴心，与主动轴轴心不重合；

所述驱动装置控制主动轴转动后，通过曲柄连杆机构带动从动轴进行俯仰振荡。

作为优选，所述驱动装置包括电机和减速器；所述减速器为T型精密减速器，将电机的驱动扭矩一分为二，通过曲柄连杆机构将扭矩传至翼型两端，实现双端驱动。

作为优选，所述翼型不与转窗底板接触。

作为优选，所述主动轴与振幅调节杆，振幅调节杆与连杆，连杆与平衡迎角转换器均采用胀紧套连接。

作为优选，所述连杆与振幅调节杆的连接处，连杆与平衡迎角转换器的连接处均设置连接杆轴承。

作为优选，所述主动轴的两端设置膜片联轴器。

作为优选，所述振幅调节杆设置配重安装孔；在风洞试验段发生受迫振动，可在主动杆偏置的同侧添加配重块，减小电机负载，获得更好的动态特性，这种配平方式在气动负载有脉冲或超限的情况使用，配平之后会增加电机在加速过程中的不稳定，除非确实出现振动失真或发生共振，否则无需进行此种配平。

作为优选，所述主动轴与从动轴具有一定距离，避免曲柄连杆机构出现急回特性。