[发明专利]一种飞行器升力和扭矩测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种飞行器升力和扭矩测试装置及方法。一种飞行器升力和扭矩测试装置，包括飞行器、支架、支撑结构、绳索、升力传感器和扭矩传感器；支撑结构由垂直支撑杆、纵向支撑杆和相互平行的上、下横向支撑杆组成；垂直支撑杆的一端与纵向支撑杆和上横向支撑杆的中点固定连接，垂直支撑杆的另一端与下横向支撑杆的中点固定连接；飞行器机身上设通孔；支架上端固定设置有两端安装扭矩传感器的水平纵杆；扭矩传感器与距离最近的纵向支撑杆一端通过绳索绷紧连接；垂直支撑杆的上下两端转动连接支架；上下横向支撑杆端部上固定有升力传感器，上下对应设置的升力传感器通过绳索分别连接机翼上下表面。本发明装置结构简单，能同时测试升力和扭矩。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，更具体地，涉及一种飞行器升力和扭矩测试装置及方法。

背景技术

在飞机模型试验测试领域，测量飞机模型的所受力的装置是进行物理模型试验的一种必备装置。测量装置通常通过力传感器测量模型所受的力。由于实验研究的复杂性和准确性要求，需要测量的力类型多样，与此同时还需要减少测量系统对模型运动的影响。现有的测量装置通常装在模型的前端或者模型周围，其会明显地影响模型运动，而且一种装置只能测量一种力，需要测量多种力时，需要布置多种测量仪器，进一步影响测量的精度。

单自由度测力装置的优点是简易直观，容易实现，但不能提供多种力的同时测量。然而在实际应用中需要对多个自由度的力进行同时测量，此时不同的测量装置叠加会明显地影响测量精度。另外，布置在模型前面和周围的测力装置也会明显地影响模型的运动，导致测量不准确。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种不足，提供一种飞行器升力和扭矩测试装置及方法，用于解决测量飞机模型所受力的装置不能完成多种力同时测量的问题及测力装置布置在模型前面和周围会明显地影响模型的运动从而导致测量不准确的问题。

本发明采取的技术方案是：

一种飞行器升力和扭矩测试装置，包括飞行器、支架、支撑结构、绳索、升力传感器和扭矩传感器；

所述支撑结构由垂直支撑杆、纵向支撑杆和相互平行的上、下横向支撑杆组成；垂直支撑杆的一端与纵向支撑杆和上横向支撑杆的中点固定连接，垂直支撑杆的另一端与下横向支撑杆的中点固定连接；

所述飞行器机身上设可供垂直支撑杆穿过的通孔；

所述支架上端固定设置有两端安装扭矩传感器的水平纵杆；所述扭矩传感器与距离最近的纵向支撑杆一端通过绳索绷紧连接；

所述垂直支撑杆的上下两端转动连接所述支架；

所述上、下横向支撑杆端部上固定有升力传感器，所述上横向支撑杆上的升力传感器通过绳索与飞行器机翼上表面绷紧连接，所述下横向支撑杆上的升力传感器通过绳索与飞行器机翼下表面绷紧连接，上下对应设置的两个升力传感器与机翼表面的连接点呈一直线。

本技术方案中，上、下横向支撑杆端部用于安置升力传感器，支架上布置有与支撑结构的纵向支撑杆等长的水平纵杆，用于安置扭矩传感器。本发明的飞行器升力和扭矩测试装置分布于飞行器的上方和下方，减少了飞行器周围的装置部件，降低了对飞行器运动的影响，同时，本发明的装置集合了升降力和扭矩力两种测量系统，装置结构简单，测试过程中，升力测量系统与扭矩测量系统同时工作，同时输出飞行器所受的两种力，能减少测量的误差，提高测试精度。