[发明专利]一种风洞试验用舰船摇摆台

说明书

本发明公开一种风洞试验用舰船摇摆台，包括运动机构、随动机构、动平台、基座和运动控制器；所述运动机构、随动机构设置在动平台和基座之间，所述运动控制器与运动机构通过电缆连接，控制运动机构做可控伸缩运动；风洞主控计算机将舰船模型的位姿控制信号通过电缆传递给运动控制器，运动控制器控制RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和RPR组件Ⅲ伸缩运动。本发明能够用于在风洞内模拟载机舰船的运动，以形成载机舰船飞行甲板上方及周围的空气流场，为风洞内的动态舰船气流场测量、载机舰船和舰载机的舰机适配性研究等提供条件。能够用于调整舰船模型在风洞流场中的不同姿态，为舰船模型在不同姿态下的气动力测量及其周围气流场测量提供条件。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，特别是涉及一种风洞试验用舰船摇摆台。

背景技术

舰载机起降安全是载机舰船上最危险的动作之一，也是航母形成战斗力首先必须解决的问题。由于飞行甲板上方及周围的空气流场复杂，会对舰载机在起降过程中的操稳性产生很大影响，甚至危及舰载机起降飞行安全，为了避免事故和保证起降安全，各海军强国都很重视并积极解决这一问题。根据研究，影响舰载机起降安全的主要因素包括海水流场、载机舰船等运动，以及飞行甲板上方及周围的不稳定的空气流场(包含舰载机自身制造的流场及其与周围环境的耦合影响)等。

舰船运动包括纵摇、横摇、艏摇、垂荡、横荡和纵荡等，对于舰船的运动模拟通常采用舰船运动模拟装置来实现。对载机舰船相关的空气流场研究方法主要有两种，一种是利用计算机建模与数值仿真，另一种是采用缩比模型开展通过实船海上测试。由于目前我国采用计算机建模与数值仿真特别是有关流场耦合的方法尚未完善，计算结果的可信度不是很高，因此动态载机舰船相关的空气流场研究主要还是采用上述的第二种方法。其次，由于实船海上测试成本较高，测试范围有限。并且由于现有的通用舰船运动模拟装置结构复杂，特别是其外形尺寸大，难以安装在风洞试验段内部，即使将其装入风洞也会造成堵塞度大而影响试验精度；因此，要在风洞内开展动态舰船气流场测量、载机舰船和舰载机的舰机适配性研究，目前通用的舰船运动模拟装置尚不能满足要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种风洞试验用舰船摇摆台，能够用以在风洞内模拟载机舰船的运动，以形成载机舰船飞行甲板上方及周围的空气流场，为风洞内的动态舰船气流场测量、载机舰船和舰载机的舰机适配性研究等提供条件。能够用于调整舰船模型在风洞流场中的不同姿态，为舰船模型在不同姿态下的气动力测量及其周围气流场测量提供条件。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种风洞试验用舰船摇摆台，包括运动机构、随动机构、动平台、基座和运动控制器；所述运动机构、随动机构设置在动平台和基座之间，所述运动控制器与运动机构通过电缆连接，驱动运动机构做可控伸缩运动；

所述运动机构包括RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和RPR组件Ⅲ，所述RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和RPR组件Ⅲ相互并联，并架设在上方的动平台和下方的基座之间；所述RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和RPR组件Ⅲ构成垂直平面内的2个三角形的运动结构关系；

所述随动机构包括PRR组件Ⅰ、PRR组件Ⅱ、PRR组件Ⅲ和PRR组件Ⅳ，所述PRR组件Ⅰ、PRR组件Ⅱ、PRR组件Ⅲ和PRR组件Ⅳ相互并列架设在上方的动平台和下方的基座之间；

风洞主控计算机将舰船模型的位姿控制信号通过电缆传递给运动控制器，运动控制器控制RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和RPR组件Ⅲ伸缩运动。

进一步的是，所述RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和RPR组件Ⅲ构成垂直平面内的2个三角形的运动结构关系：由所述RPR组件Ⅱ的顶端和底端分别铰接在动平台和基座相对应的左侧之间；由所述RPR组件Ⅲ的顶端和底端分别铰接在动平台和基座相对应的右侧之间；所述RPR组件Ⅰ的顶端与动平台的右侧相互铰接，且所述RPR组件Ⅰ的底端与基座的左侧相互铰接；从而由RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅱ和动平台构成1个三角形运动结构关系，由RPR组件Ⅰ、RPR组件Ⅲ和基座构成另1个三角形运动结构关系。