本發(fā)明涉及微型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，具體地，涉及一種超微尺寸飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)的裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)洞是研制飛行器非常重要的方法和環(huán)節(jié)。為了了解飛行器的飛行特性和空氣動(dòng)力學(xué)特性，一般需要對(duì)飛行器進(jìn)行大量的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。將飛行器置于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)的流場(chǎng)中進(jìn)行測(cè)試。傳統(tǒng)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，一般多對(duì)飛行器的某個(gè)部件進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)對(duì)象一般都是試驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^(guò)特制的支架把模型支撐起來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

對(duì)一些文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，如中國(guó)實(shí)用新型專利201220024203.0，該專利公開一種應(yīng)用于飛行器風(fēng)洞試驗(yàn)的并聯(lián)柔索牽引機(jī)構(gòu)：“飛行器模型上多點(diǎn)分別與多根柔索連接，多根柔索的另一端分別通過(guò)滑輪連接電絞盤，多個(gè)滑輪分別連接在固定平臺(tái)上。該實(shí)用新型專利采用柔索牽引替代傳統(tǒng)的支架，使得對(duì)氣流流場(chǎng)影響減小到最小，且較易實(shí)現(xiàn)飛行器模型姿態(tài)的變化，使飛行器模型風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)更接近真實(shí)”但是，跟傳統(tǒng)的風(fēng)洞試驗(yàn)一樣，該專利的風(fēng)洞試驗(yàn)的飛行器對(duì)象一般還是試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，跟真?shí)的飛行器的風(fēng)洞試驗(yàn)還是有差距的；另外這種結(jié)構(gòu)雖然降低了對(duì)氣流流場(chǎng)的影響，但這種復(fù)雜的柔索結(jié)構(gòu)并不適用于微型飛行器的風(fēng)洞試驗(yàn)，且誤差也會(huì)比較大，這種結(jié)構(gòu)也不能解決氣流的流速與飛行器翅膀拍打頻率之間的關(guān)系問(wèn)題。

基于此，迫切需要一種超微尺寸飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置，使其避免或減小上述影響因素，同時(shí)擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超微尺寸飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)的裝置，所述裝置以飛行器實(shí)驗(yàn)架為組件，微米熒光顆粒從所述一體化實(shí)驗(yàn)架的左邊經(jīng)所述整流柵格進(jìn)入，再經(jīng)所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器和所述整流柵格進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段，外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動(dòng)態(tài)，進(jìn)而觀察流場(chǎng)分布。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種超微尺寸飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)的裝置，包括：一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架，實(shí)驗(yàn)段，三個(gè)整流柵格，兩個(gè)CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器，導(dǎo)軌，微型飛行器；其中：

所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架為一框架結(jié)構(gòu)，所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架作為實(shí)驗(yàn)段、三個(gè)整流柵格、CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器、導(dǎo)軌、微型飛行器的載體；所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架的一側(cè)為一長(zhǎng)方體腔；

三個(gè)所述整流柵格，即第一整流柵格、第二整流柵格、第三整流柵格，從左到右依次排列，均與所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架相接觸，并固定在所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架上；

所述實(shí)驗(yàn)段通過(guò)實(shí)驗(yàn)段支撐架與所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架相接觸，并固定在所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架上；

兩個(gè)所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器，即第一CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器和第二CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器，其中：第一CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器通過(guò)CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架與所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架相接觸，并固定在所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架一側(cè)的長(zhǎng)方體腔內(nèi)；第二CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器與第三整流柵格相接觸，用于將實(shí)驗(yàn)段的氣流經(jīng)過(guò)第三整流柵格后排出，使實(shí)驗(yàn)段的流場(chǎng)穩(wěn)定，同時(shí)第二CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器用于有效防止外界氣流的干擾；

所述導(dǎo)軌，安裝于所述實(shí)驗(yàn)段內(nèi)部；

所述微型飛行器水平放置在所述導(dǎo)軌上并沿所述導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述裝置在進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)，微米熒光顆粒從所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架的一側(cè)經(jīng)所述第一整流柵格進(jìn)入，再經(jīng)所述第一CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器和所述第二整流柵格進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)段；外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動(dòng)態(tài)，進(jìn)而觀察流場(chǎng)分布，由流場(chǎng)分布實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)的測(cè)量；

所述微型飛行器放置在所述導(dǎo)軌上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的測(cè)量，同時(shí)檢測(cè)流場(chǎng)與所述微型飛行器形成的耦合關(guān)系；

當(dāng)所述微型飛行器的翅膀不發(fā)生拍打時(shí)，所述第一CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器產(chǎn)生的流場(chǎng)使得所述微型飛行器沿著所述導(dǎo)軌滑動(dòng)；

當(dāng)所述微型飛行器的位移不發(fā)生移動(dòng)時(shí)，風(fēng)速與翅膀拍打頻率形成動(dòng)態(tài)的平衡，從而得到所述微型飛行器的翅膀的拍打頻率以及翅膀的長(zhǎng)度與風(fēng)速之間的關(guān)系。

優(yōu)選地，所述第一整流柵格和第二整流柵格在實(shí)驗(yàn)段的一側(cè)，所述第三整流柵格在實(shí)驗(yàn)段的另一側(cè)，且所述第二整流柵格和所述第三整流柵格分別與所述實(shí)驗(yàn)段的兩側(cè)相接觸。

更優(yōu)選地，所述第一整流柵格、第二整流柵格、第三整流柵格均由一層層平行薄板構(gòu)成；所述第二整流柵格把第一CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器產(chǎn)生的氣流調(diào)制層流，從而實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)段內(nèi)部的各個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速相同、方向相同，形成穩(wěn)定流場(chǎng)。

優(yōu)選地，所述第一CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器可產(chǎn)生不同風(fēng)速的穩(wěn)定的氣流。

優(yōu)選地，所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架與所述實(shí)驗(yàn)段均透明，便于觀察。

優(yōu)選地，所述微型飛行器為撲翼式飛行器；所述微型飛行器的尺寸在毫米量級(jí)。

優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌為兩條平行且平滑的細(xì)絲，導(dǎo)軌與微型飛行器的摩擦能夠忽略不計(jì)，使風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果更精確。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明能夠非常好地實(shí)現(xiàn)對(duì)微型飛行器的風(fēng)洞試驗(yàn)。

本發(fā)明中采用了一體化試驗(yàn)，一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架作為一體化的微飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)架，再與其他的部件連接在一起，簡(jiǎn)單且緊湊；整流柵格由一層層平行薄板構(gòu)成，將所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器形成的流場(chǎng)進(jìn)行整流，使流場(chǎng)均勻且穩(wěn)定的進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段；實(shí)驗(yàn)段的導(dǎo)軌為兩條平行且非常平滑的細(xì)絲，與微型飛行器的摩擦能夠忽略不計(jì)，使風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果更精確；實(shí)驗(yàn)段支撐架將實(shí)驗(yàn)段支撐且固定住，使實(shí)驗(yàn)段的位置穩(wěn)固，進(jìn)而得到更精確的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)段均透明，便于觀察風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)；

(2)本發(fā)明與其他飛行器風(fēng)洞試驗(yàn)相比，微米熒光顆粒從一體化實(shí)驗(yàn)架的左邊經(jīng)所述整流柵格進(jìn)入，再經(jīng)CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器和整流柵格進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段，外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動(dòng)態(tài)，進(jìn)而觀察流場(chǎng)分布，具有精度高、誤差小、風(fēng)洞試驗(yàn)方便靈活等優(yōu)越特性；

(3)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了微型撲翼飛行器的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)微型飛行器進(jìn)行風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)；檢測(cè)流場(chǎng)與所述微型飛行器形成的耦合關(guān)系。當(dāng)所述微型飛行器的翅膀不發(fā)生拍打時(shí)，所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器產(chǎn)生的流場(chǎng)使得微型飛行器沿著導(dǎo)軌滑動(dòng)；當(dāng)所述微型飛行器的位移不發(fā)生移動(dòng)時(shí)，風(fēng)速與翅膀拍打頻率形成動(dòng)態(tài)的平衡，從而得到所述微型飛行器的翅膀的拍打頻率以及翅膀的長(zhǎng)度與風(fēng)速之間的關(guān)系。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的裝置整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖，

圖2為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的整流柵格結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)段支撐架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的微型飛行器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1，整流柵格2、2’、2”，實(shí)驗(yàn)段支撐架3，CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架4，CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5、5’，實(shí)驗(yàn)段6，導(dǎo)軌7，微型飛行器8；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1-圖9所示，一種超微尺寸飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)的裝置，包括：一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1，整流柵格2、2’、2”，實(shí)驗(yàn)段支撐架3，CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架4，CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5、5’，實(shí)驗(yàn)段6，導(dǎo)軌7，微型飛行器8；其中：

所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1，為一框架結(jié)構(gòu)，作為其他組成部件的載體；

三個(gè)所述整流柵格2、2’、2”，與所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1相接觸并固定在一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1上；所述整流柵格2和整流柵格2’在所述實(shí)驗(yàn)段的左側(cè)，所述整流柵格2”在所述實(shí)驗(yàn)段的右側(cè)；所述整流柵格2’和整流柵格2”與所述實(shí)驗(yàn)段相接觸；

所述實(shí)驗(yàn)段支撐架3，與所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1相接觸并固定在一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1上；

所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架4，與所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1相接觸并固定在一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架上1；

所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5，與CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架4相接觸并固定在CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器固定架4上；

所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5’與所述整流柵格2”相接觸，將所述實(shí)驗(yàn)段6的氣流經(jīng)過(guò)所述整流柵格2”后排出，使所述實(shí)驗(yàn)段6內(nèi)的流場(chǎng)穩(wěn)定，同時(shí)所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5’也可有效防止外界的氣流的干擾；

所述實(shí)驗(yàn)段6，與實(shí)驗(yàn)段支撐架3相接觸并固定在實(shí)驗(yàn)段支撐架3上；

所述實(shí)驗(yàn)段6內(nèi)部有所述導(dǎo)軌7；所述導(dǎo)軌7為兩條平行且平滑的細(xì)絲，與微型飛行器8的摩擦能夠忽略不計(jì)，使風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果更精確。

所述微型飛行器8在所述導(dǎo)軌7上，所述微型飛行器8為撲翼式飛行器。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述整流柵格2、所述整流柵格2’、所述整流柵格2”均由一層層平行薄板構(gòu)成；所述整流柵格2’用于將所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5形成的流場(chǎng)進(jìn)行整流，使流場(chǎng)均勻且穩(wěn)定的進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)段6。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述整流柵格2’把所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5產(chǎn)生的氣流調(diào)制層流，可實(shí)現(xiàn)在所述實(shí)驗(yàn)段6內(nèi)部的各個(gè)點(diǎn)的風(fēng)速相同、方向相同，形成流場(chǎng)穩(wěn)定。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5可產(chǎn)生不同風(fēng)速的穩(wěn)定的氣流通過(guò)所述整流柵格2’進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)段6；所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5可調(diào)制出不同速度的穩(wěn)定流場(chǎng)。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1與所述實(shí)驗(yàn)段6均透明，便于觀察。

在一優(yōu)選實(shí)施例中，所述微型飛行器8的尺寸可以非常小，尺度可以在毫米量級(jí)。

所述裝置的工作過(guò)程如下：

微米熒光顆粒從所述一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架1的左側(cè)經(jīng)所述整流柵格2進(jìn)入，再經(jīng)所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5和所述整流柵格2’進(jìn)入所述實(shí)驗(yàn)段6，外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動(dòng)態(tài)，進(jìn)而觀察流場(chǎng)分布；

將所述微型飛行器8水平放置在所述導(dǎo)軌7上進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的測(cè)量，同時(shí)檢測(cè)流場(chǎng)與所述微型飛行器8形成的耦合關(guān)系；

當(dāng)所述微型飛行器8的翅膀不發(fā)生拍打時(shí)，所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器5產(chǎn)生的流場(chǎng)使得微型飛行器8沿著導(dǎo)軌7滑動(dòng)；

當(dāng)所述微型飛行器8的位移不發(fā)生移動(dòng)時(shí)，風(fēng)速與所述微型飛行器8的翅膀拍打頻率形成動(dòng)態(tài)的平衡，從而得到所述微型飛行器8的翅膀的拍打頻率以及翅膀的長(zhǎng)度與風(fēng)速之間的關(guān)系。

本發(fā)明中采用了一體化試驗(yàn)，一體化飛行器實(shí)驗(yàn)架作為一體化的微飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)架，再與其他的部件連接在一起，簡(jiǎn)單且緊湊；

本發(fā)明中整流柵格由一層層平行薄板構(gòu)成，將所述CPU可調(diào)轉(zhuǎn)速器形成的流場(chǎng)進(jìn)行整流，使流場(chǎng)均勻且穩(wěn)定的進(jìn)入實(shí)驗(yàn)段；

本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)段的導(dǎo)軌為兩條平行且非常平滑的細(xì)絲，與微型飛行器的摩擦能夠忽略不計(jì)，使風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果更精確；

本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)段支撐架將實(shí)驗(yàn)段支撐且固定住，使實(shí)驗(yàn)段的位置穩(wěn)固，進(jìn)而得到更精確的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果；

本發(fā)明中實(shí)驗(yàn)段均透明，便于觀察風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)；

本發(fā)明所述的微尺寸飛行器風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)臺(tái)裝置，其具有精度高、誤差小、風(fēng)洞試驗(yàn)方便靈活等優(yōu)越特性，可廣泛應(yīng)用在撲翼式微飛行器的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中。

上述實(shí)施例附圖中，相同的附圖標(biāo)記代表相同的零部件或作用同等的零部件，且描述中使用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等類似的術(shù)語(yǔ)僅指相對(duì)于圖形而言，目的是為了方便地描述本發(fā)明。

上述實(shí)施例所有附圖僅僅是為了便于解釋說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容；構(gòu)成最優(yōu)實(shí)施方式所采用的數(shù)字、零部件的位置、零部件之間的相互關(guān)系以及零部件的尺寸等技術(shù)特征不構(gòu)成對(duì)技術(shù)方案本身的限定，而應(yīng)延伸至該技術(shù)領(lǐng)域所覆蓋的整個(gè)領(lǐng)域。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。