[发明专利]一种用于高超声速风洞模型自由飞试验的电磁铁悬挂投放装置

说明书

本发明公开了一种用于高超声速风洞模型自由飞试验的电磁铁悬挂投放装置。该装置包括从上至下顺序连接的安装支板、安装基座、吸附电磁铁，安装支板的上端固定在高超声速风洞试验段攻角机构的上迎角机构上，吸附电磁铁的下端吸附模型；还包括固定在安装支板上的驱动器，固定在安装基座上的模型固定装置，驱动器控制模型固定装置夹紧或放开模型。试验准备时，关闭吸附电磁铁的电源，模型固定装置夹紧并固定模型；试验前，打开吸附电磁铁的电源，收回模型固定装置，吸附电磁铁吸附并固定模型；试验过程中，吸附电磁铁断电释放模型。该装置结构紧凑、布局合理、稳定性好、可靠性高，能够满足高超声速风洞模型自由飞试验过程中快速投放模型的要求。

技术领域

本发明属于高超声速风洞模型自由飞试验技术领域，具体涉及一种用于高超声速风洞模型自由飞试验的电磁铁悬挂投放装置。

背景技术

随着现代战斗机和导弹飞行包线的扩展，在大攻角和带侧滑情况下的机动飞行，出现的非线性流动现象会对飞行器的动稳定性产生强烈的影响。要预测飞行器的动态特性，必须建立飞行器的动力学模型并获得动稳定导数，这是有效进行飞行器控制系统设计、飞行品质评价以及地面仿真的重要前提和基础。

飞行器的动稳定性研究目前主要依靠飞行试验和风洞模拟试验。动稳定性的风洞试验方法又可分为两大类：一类模型有约束；另一类则是模型自由飞。在模型有约束的情况下，支撑系统产生的干扰比较明显且难以消除，对试验结果具有较大影响。与之相比，模型自由飞则具有试验中无支架干扰、无机械阻尼的优势，更能保证风洞试验与飞行状态的动力学相似，能较为真实地再现飞行器连续运动中的动态气动特性。

风洞模型自由飞试验，是以某种方式把试验模型投放到风洞的均匀流场中，让其自由飞行，同时用高速摄像方法实时记录模型姿态随时间变化的图像序列，事后对图像进行判读，获得模型姿态随时间变化的数据，即运动轨迹，进而根据模型的质量特性参数和运动轨迹数据，反算出模型的气动力，从而定量或定性的分析其在流场中的气动特性参数。

风洞模型自由飞试验的优势在于：与常规风洞测力、测压试验相比，无支架干扰；与风洞测量滚转(俯仰、偏航)阻尼和马格努斯力等动态特性试验相比，无支架干扰、无机械阻尼。而在高超声速试验中，支架干扰的影响不容忽视，而且对动态测量的影响较静态测量更为严重。

风洞模型自由飞试验的结果可以为飞行器外场自由飞试验的设计提供参考依据，为制定总体方案，验证气动布局的合理性等方面工作提供重要的气动力参数，确保外场模型自由飞试验的安全可靠，为飞行器试飞奠定可靠的基础。

当前，亟需发展一种用于高超声速风洞模型自由飞试验的电磁铁悬挂投放装置，实现在高超声速风洞试验环境下，模型可安全投放到风洞的均匀流场中进行自由飞行试验。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于高超声速风洞模型自由飞试验的电磁铁悬挂投放装置。

本发明的用于高超声速风洞模型自由飞试验的电磁铁悬挂投放装置，其特点是：所述的电磁铁悬挂投放装置包括从上至下顺序连接的安装支板、安装基座、吸附电磁铁，安装支板的上端固定在高超声速风洞试验段攻角机构的上迎角机构上，吸附电磁铁的下端吸附模型；还包括固定在安装支板上的驱动器，固定在安装基座上的模型固定装置，驱动器控制模型固定装置夹紧或松开模型。

进一步地，所述的安装支板的迎风面设置有尖劈。

进一步地，所述的安装支板的背风面内侧开有容纳线缆的槽，槽口通过线缆封板封闭。

进一步地，所述的安装基座为倒T形结构，竖直端插入安装支板，并通过螺钉连接、圆柱销定位与安装支板固定连接；水平端通过螺钉固定连接吸附电磁铁。

进一步地，所述的吸附电磁铁包括从上至下顺序连接的电磁铁和模型适应接口，电磁铁和模型适应接口的外壳通过螺栓固定连接，电磁铁和模型适应接口中间的铁芯通过螺钉固定连接，外壳和铁芯形成磁极回路。