[发明专利]一种天平与通气式支杆的连接装置及连接方法

说明书

本发明公开了一种天平与通气式支杆的连接装置及连接方法，包括：模型压紧螺栓、模型中段、隔热套、天平、天平转接套、转接套压紧螺栓、通气式支杆等组成。使用本发明的天平与通气式支杆的连接装置，可以在保持支杆通气的情况下，有效减小支杆和天平的总长，让天平校心更接近模型质心。使用天平与通气式支杆的连接方法，给出了喷流供气支杆、天平和模型的安装方法，保证天平与支杆和模型的固连，并明确了调整天平、模型滚转的时机，为风洞试验顺利进行、天平准确测量打下良好基础。

技术领域

本发明涉及一种风洞试验中天平与通气式支杆的安装装置设计和使用方法，属于风洞试验技术领域。

背景技术

侧向喷流控制系统Reaction Control System，简称RCS用于控制飞行器的轨道和姿态，适用于全速域、全空域，受环境影响小，隐身效果好。姿控喷流一般布置于飞行器的头部或尾段，随着飞行器逐渐的发展成熟，位于头部的姿控喷流控制因对下游干扰太大而逐渐不被采用，位于尾部的姿控喷流控制被更多的飞行器采用。轨控喷流用于控制飞行器轨道，具有大流量、大推力、大干扰的特性，是风洞试验研究的重点。

轨控喷流位于飞行器质心附近，风洞模型设计时，如果单独引入一根供气管道，则因为空间限制，其截面不能太大，可能影响喷流的压力、流量控制；如果用通气式支杆供气，则在模型的质心与模型尾段之间很难布置天平，因为无法满足天平安装、气源密封之间的矛盾。

所以，天平只能布置在轨控喷流之前，如果采用传统的锥面连接方式，则天平过长，模型的尺寸不能允许过长的天平；天平测量段的长度是固定的，因此，只能在天平与模型的连接段和天平与通气式支杆的连接段上想办法。

本发明给出的解决方案直接取消了天平与通气式支杆的连接长度，有效地缩短了天平校心与质心间的距离，为模型头部位置节约了空间，增加了天平测量的准确性。本发明的通气式支杆也可以更换为不通气的支杆，仅保留该天平的连接形式。

发明内容

本发明提供了一种天平与通气式支杆的连接装置及连接方法。使用这种装置，能够缩短天平与支杆的整体长度，有效地布置模型外形，减少天平校心与模型质心的距离，提高测量的精准度。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种天平与通气式支杆的连接装置，包括：

模型中段，其外形与真实飞行器保持一致；所述模型中段的内部设置直径依次增大的圆柱空腔Ⅰ、圆柱空腔Ⅱ和喇叭状空腔；

用于模型的气动力测量的天平，其一端为内部中空的锥形段，另一端为内部中空的等直段；所述天平的锥形段的内壁设置有内螺纹；

用于隔离模型与天平的隔热套，其设置在模型中段的内部；所述隔热套的外形为直径依次增大的阶梯柱段结构；所述天平设置在隔热套内，且所述隔热套的内部设置有与天平的外形结构相匹配的锥形空腔和圆柱空腔Ⅲ；

模型压紧螺栓，其伸入模型中段内与天平的锥形段内的内螺纹相匹配连接；所述模型压紧螺栓的端部上设置有用于压紧模型中段的环形限位部；

用于模型支撑和固定的通气式支杆，其一端通过天平转接套和转接套压紧螺栓设置在天平的等直段的内部，另一端伸出模型中段与风洞的支撑机构相连。

优选的是，所述模型中段的一端设置有用于卡扳手的六边形凸起部和与模型头部连接的圆柱段；所述圆柱段上开设有连接模型头部的销孔和螺纹孔。

优选的是，所述隔热套的直径较小的柱段结构位于所述模型中段的圆柱空腔Ⅰ内；所述隔热套的直径较大的柱段结构位于所述模型中段的喇叭状空腔内；所述隔热套的锥形空腔设置于直径较小的柱段结构的内部；所述隔热套的圆柱空腔Ⅲ设置于直径较大的柱段结构的内部；所述隔热套位于锥形空腔的柱段结构上设置有键槽。