[发明专利]一种水下滑翔机拖曳试验模型连接与支承装置

说明书

本发明一种水下滑翔机拖曳试验模型连接与支承装置，属于水动力学试验领域；包括天平接杆、变攻角斜面和天平固定板，拖车通过天平接杆与变攻角斜面连接，天平通过天平固定板固定于变攻角斜面与试验模型之间，通过相互之间的刚性连接传输动力，实现模型速度与拖车速度的同步；所述天平接杆上设置有导流罩，通过该结构降低在试验过程中所受的流体阻力，用于减小整个装置在试验过程中因跨度大而产生的挠度；通过采用不同角度的变攻角斜面来实现不同工况下的攻角。通过本发明的连接与支承装置将模型固连于拖车上，与拖车实现速度同步，可开展多种速度工况下拖曳试验，满足了拖曳水池试验的技术需求，提升试验的准确性。

技术领域

本发明属于水动力学试验领域，具体涉及一种水下滑翔机拖曳试验模型连接与支承装置。

背景技术

水下滑翔机是一种新型水下运载平台，与传统的水下航行器相比，其不依靠螺旋桨产生的推力向前运动，而是依靠改变自身的浮力和姿态角在海洋中实现锯齿形滑翔，具有成本低、航程远以及隐蔽性好等优点，目前在许多领域已有应用。近年来，随着我国“海洋强国”战略不断向深远海的挺进，提高水下滑翔机的航程和续航能力成为阻碍其关键技术突破难啃的一块“硬骨头”。与传统回转体型水下滑翔机相比，采用翼身融合技术的新型水下滑翔机受到了人们极大的关注，其具备高升阻比、高滑翔比以及可携带更多机载设备等优势。

在该种水下滑翔机的设计过程中，数值模拟仿真是一种极为重要的手段，但是数值模拟仿真结果的真实性与准确性始终需要依靠相关试验来进行验证，而拖曳水池能够对试验数据实时监测，为其相关试验的开展提供一个良好的环境。

翼身融合式水下滑翔机在拖曳水池中进行相关试验时，由于采用缩比模型，需要满足一定的相似准则，为了实现相似准则中模型运动速度和质量的要求，给自身不带动力装置的模型提供试验工况所需要的速度，需要将模型与外部拖车相连接。同时，还能根据不同速度工况下对试验模型进行不同的配重以及确保模型在试验时的稳定性。更为重要的是，为了模拟实物作业时所处的流场，必须减小该连接装置对模型外部流场的干扰。因此，设计一种能同时满足上述要求的拖曳水池试验模型固定支撑结构对水下滑翔机相关拖曳试验具有重大意义。

现有技术中公开了一种连接装置，该连接装置主要依靠由高强度绳和电缆所组成的缆绳，缆绳的一端与水下发电风筝连接，另一端与拖车底部的锚点柱连接，对水下风筝进行牵引，其中高强度绳承受水下发电风筝产生的拉力，传递其运动所需的动力，电缆传输水下发电风筝发电机所产生的电能，以及传递控制器与水下发电风筝之间的控制型号，以便其利用自身所带方向舵修正运动姿态。该装置可用于拖曳水池试验，但柔性连接对于不带任何动力装置的水下滑翔机模型而言，难以保证在试验过程中保持试验者所需的运动姿态。现有技术中公开的刚性连接装置主要包括安装支架、圆形管件以及拖车侧桥，可用于水上飞机模型的拖曳水池试验，但是对于需要在试验中全浸没的试验模型而言，该连接装置对模型外部流场的扰动较大，无法较为接近地模拟实物在作业时所处的真实外部环境。

发明内容

要解决的技术问题：

为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种水下滑翔机拖曳试验模型连接与支承装置，包括天平接杆、变攻角斜面、天平上固定板和天平下固定板。天平接杆通过螺钉与拖车相连接，变攻角斜面通过螺钉与天平接杆相连接，天平上固定板通过螺钉与变攻角斜面相连接，模型下机体通过螺钉与天平下固定板相连接。其中，变攻角斜面与天平接杆通过定位销进行定位，天平上固定板与变攻角斜面通过定位销进行固定，模型下机体与天平下固定板通过定位销进行定位。满足了拖曳水池试验的技术需求，提升试验的准确性。

本发明的技术方案是：一种水下滑翔机拖曳试验模型连接与支承装置，包括天平接杆、变攻角斜面和天平固定板，拖车通过天平接杆与变攻角斜面连接，天平通过天平固定板固定于变攻角斜面与试验模型之间，通过相互之间的刚性连接传输动力，实现模型速度与拖车速度的同步；

所述天平接杆上设置有导流罩，通过该结构降低在试验过程中所受的流体阻力，用于减小整个装置在试验过程中因跨度大而产生的挠度；