[发明专利]一种分布式六分量气动力测量方法

权利要求书

1.一种分布式六分量气动力测量方法，其特征在于，采用一种气浮风洞试验测试设备实现，所述气浮风洞试验测试设备包括固定框架(1)，浮动框架(2)和气浮支撑装置(16)；

浮动框架(2)通过气浮支撑装置(16)浮于固定框架(1)上方，试验模型固定在浮动框架(2)上，作用于试验模型的气动力通过浮动框架(2)的运动传给传感器实现测量；

所述气浮支撑装置(16)包含平台组件(18)、气浮块(4)和气浮螺杆(5)；

所述平台组件(18)固定安装于固定框架(1)上表面，包括下部的水平调节结构(3)和上部的气浮支撑平台(17)，水平调节结构(3)用于调整气浮支撑平台(17)的水平度，气浮支撑平台(17)用于将喷气压力转化为对气浮块(4)的支撑力；

所述气浮块(4)置于气浮支撑平台(17)上方，气浮块(4)下表面与气浮支撑平台(17)上表面接触；

气浮块(4)下表面设有出气孔，内部设有通气通道，通气通道连接外部压缩空气入口和出气孔，压缩空气通过出气孔向下喷出，进而使气浮块(4)上浮；

所述气浮螺杆(5)下端与气浮块(4)上表面通过球铰连接，使气浮螺杆(5)具有三个转动自由度；浮动框架(2)固定于气浮螺杆(5)上，气浮块(4)上浮时带动浮动框架(2)上浮；

具体步骤如下：

S1在所述气浮风洞试验测试设备中安装法向力传感器、轴向力传感器和侧向力传感器；

S2读取各传感器测量结果；

S3根据各传感器测量结果计算试验模型受到的轴向力、法向力、侧向力、滚转力矩、偏航力矩和俯仰力矩。

2.根据权利要求1所述的一种分布式六分量气动力测量方法，其特征在于，步骤S1中，

所述法向力传感器分为四组，固定在浮动框架(2)上，法向力传感器组(y1)与法向力传感器组(y2)之间、法向力传感器组(y3)与法向力传感器组(y4)之间关于过浮动框架中心Z方向的对称轴对称；法向力传感器组(y1)与法向力传感器组(y4)之间、法向力传感器组(y2)与法向力传感器组(y3)之间关于过浮动框架中心X方向的对称轴对称；

所述轴向力传感器分为两组，同时连接固定框架(1)和浮动框架(2)，轴向力传感器组(x1)和轴向力传感器组(x2)关于固定框架中心的Z方向的对称轴对称；

所述侧向力传感器分为四组，同时连接固定框架(1)和浮动框架(2)，侧向力传感器组(z1)与侧向力传感器组(z2)之间、侧向力传感器组(z3)与侧向力传感器组(z4)之间关于过浮动框架中心Z方向的对称轴对称；侧向力传感器组(z1)与侧向力传感器组(z4)之间、侧向力传感器组(z2)与侧向力传感器组(z3)之间关于过浮动框架中心X方向的对称轴对称；

所述步骤S2中，读取法向力传感器组的测量结果Y1、Y2、Y3、Y4、轴向力传感器组的测量结果X1、X2和侧向力传感器组的测量结果Z1、Z2、Z3、Z4；

所述步骤S3中，计算试验模型受到的轴向力、法向力、侧向力、滚转力矩、偏航力矩和俯仰力矩的方法为：

轴向力A＝X1-X2；

法向力N＝Y1+Y2+Y3+Y4；

侧向力Z＝Z1+Z2-Z3-Z4；

滚转力矩MX＝L2×(Y1+Y2-Y3-Y4)；

偏航力矩MY＝L1×(Z1+Z4-Z2-Z3)；

俯仰力矩MZ＝L1×(Y1+Y4-Y2-Y3)；

所述L2为各组法向力传感器之间在Z方向上的距离，L1为各组侧向力传感器之间在X方向上的距离；

所述X，Y和Z方向为气浮风洞试验测试设备坐标系中X，Y和Z轴的方向。

所述气浮风洞试验测试设备坐标系以浮动框架2中心点为原点，试验模型的轴向力方向为X轴，试验模型的法向力方向为Y轴，试验模型的侧向力方向为Z轴。

3.根据权利要求2所述的一种分布式六分量气动力测量方法，其特征在于，所述步骤S1中，每组法向力传感器组、轴向力传感器组和侧向力传感器组中包含至少一个相应传感器；每组法向力传感器组、轴向力传感器组和侧向力传感器组的测量结果为每组法向力传感器组、轴向力传感器组和侧向力传感器组中包含的所有传感器测量结果的合成。