[发明专利]一种气浮轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置

摘要

本发明提供了一种气浮轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置，所述的装置采用内、外天平嵌套组合的测量方法实现，内天平选用中心通气的杆式六分量天平组件，外天平选用中空的轮辐式结构，内、外天平之间采用滚转摩擦阻尼极小的气浮轴承连接；包括尾支杆、气浮轴承支撑装置、模型后段和模型前段；尾支杆分别与气浮轴承支撑装置、模型机构固定连接；气浮轴承支撑装置与模型后段连接，模型后段与模型前段通过螺纹连接。这种气动力测量装置结构简单、体积小、整体刚度高，根据测量载荷特点和天平结构约束条件将不同的测量分量分布在内、外天平上，适用于小不对称再入体气动力测量的高超声速风洞试验，尤其是可控制其他大载荷分量对小滚转力矩的测量干扰，提高测量精准度。

主权项

一种气浮轴承支撑的小不对称再入体气动力测量装置，其特征在于：所述装置包括尾支杆（1）、气浮轴承支撑装置（2）、模型后段（3）、模型前段（4）、平键（5）、M6带销螺钉（6）、正反拉紧螺母（7）和内天平组件（8）；尾支杆（1）后端与风洞试验段内模型机构固定连接，尾支杆（1）前端与气浮轴承支撑装置（2）中内天平组件（8）通过1:5锥面、平键（5）和正反拉紧螺母（7）固定连接；气浮轴承支撑装置（2）与模型后段（3）之间采用1:10锥面连接，通过M6带销螺钉（6）定位、紧固；模型后段（3）与模型前段（4）通过螺纹固定连接；所述的气浮轴承支撑装置（2）是小不对称再入体气动力测量装置的主要部件，包括内天平组件（8）、后端盖（9）、内轴套（10）、外轴套（11）、浮动外轴（12）、前端盖（13）、外天平（14）、平垫（15）、弹性垫片（16）、外六角头螺栓（17）、内六角螺钉（18）和M5带销螺钉（19）；内轴套（10）与外轴套（11）过盈配合组成带有空气回路的固定内轴；内天平组件（8）与内轴套（10）之间采用1:5锥面连接，通过外六角头螺栓（17）、弹性垫片（16）和平垫（15）紧固；内天平组件（8）与外天平（14）的内环（24）之间通过外六角头螺栓（17）、弹性垫片（16）和平垫（15）连接紧固，保证连接可靠；外天平（14）的外环（25）与浮动外轴（12）之间通过M5带销螺钉（19）实现小间隙配合；前端盖（13）、后端盖（9）通过内六角螺钉（18）与外轴套（11）固定连接，浮动外轴（12）与前端盖（13）、后端盖（9）和外轴套（11）之间形成气隙，浮动外轴（12）与外轴套（11）之间可实现滚转摩擦阻尼小于10‑4Nm量级的相对转动；浮动外轴（12）与外轴套（11）之间产生较小的相对转动时，通过M5带销螺钉（19）驱动外天平（14）的外环（25）产生转动，使得外天平（14）的内环（24）和外环（25）之间产生变形，测量变形输出即可得到滚转力矩。