本發(fā)明涉及的是一種用于風洞試驗的支撐組件，屬于風洞試驗技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在各種飛行器的氣動外形設(shè)計過程中，風洞試驗過去和現(xiàn)在一直是發(fā)現(xiàn)和確認流動現(xiàn)象、探索和揭示流動機理、尋求和了解流動規(guī)律，以及為飛行器涉及提供優(yōu)良的氣動布局和空氣動力學特征數(shù)據(jù)的主要手段。正是由于風洞試驗的重要性，風洞試驗的各個技術(shù)環(huán)節(jié)的精度控制和效率把控才能得以保證試驗高質(zhì)量、高效率、順利地進行。

在風洞試驗程序中，試驗前的準備工作是否充分，關(guān)系到試驗中以及試驗后數(shù)據(jù)處理的難易程度，測力試驗是實驗前的重要準備工作之一。在測力試驗前需要給出天平力矩的校準中心(校心)與模型參考重心不重合的距離，包括軸向距離和機身軸線與天平桿軸線的距離。參見圖1，對于一般模型尾支撐結(jié)構(gòu)而言，天平置于模型內(nèi)腔中，機身軸線與天平桿軸線重合，其距離為0；另外，模型尾支撐結(jié)構(gòu)通常采用直支桿，所述直支桿與天平及模型相連，且軸線與天平和模型的軸線重合。如圖1所示，目前，通常通過以下方法間接測量模型參考重心o和天平校心o’之間的距離：

通過對直支桿的變截面處加工一個l型平直定位面(相交的水平定位面和垂直定位面)，用直板尺直接測量l型立面到試驗模型的尾部端面的軸向距離，即可得到l4。

在未安裝試驗模型之前，天平和尾支桿固定連接可以通過多種途徑，如彈性角校對，得到天平力矩的校準中心(校心)到l型立面的軸向距離l3。試驗模型本身的設(shè)計加工尺寸在保證精度的情況下，其軸向方向的長度l1可得到；而模型參考重心到模型頭部軸向距離可以隨需要而設(shè)定，設(shè)為l2。需要說明的是，天平校心，即天平力矩的校準中心，在風洞吹風過程中，在此中心位置得到模型傳遞給天平的氣動力及力矩值均為0；模型參考重心，則為試驗模型在實際飛行過程中所受氣動力及力矩值均為0的位置。在得到l1、l2、l3、l4以后，通過以下公式：

l0＝l1+l4-l2-l3

即可得到模型參考重心與天平校心的軸向距離l0。

目前風洞模型參考重心與天平校心距離l0的測量方法，需要多人邊手扶直板尺邊目測數(shù)據(jù)，讀數(shù)存在很大的人工誤差，對于大型直支桿型支撐結(jié)構(gòu)來說，該誤差相對較小，對實驗數(shù)據(jù)不會造成很大的影響。但是，隨著飛行器外形尺寸、功能等多樣化發(fā)展，直支桿型尾支撐結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足全部試驗的使用要求，例如在風洞多體分離與投放(cts)試驗中，分離模型會受直支桿的氣流干擾，并且通過直支桿支撐時會與母機模型發(fā)生碰撞干涉，因此亟需一種滿足試驗要求的非直支桿型的尾支撐結(jié)構(gòu)，對于非直支桿型的尾支桿結(jié)構(gòu)，用上述方法測量l0時，不光會產(chǎn)生讀數(shù)誤差，還會產(chǎn)生很大的測量操作誤差，當l0較小時，例如只有十幾毫米，上述誤差會造成最終結(jié)果試驗數(shù)據(jù)很大的誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于風洞試驗的支撐組件，實現(xiàn)了在使用非直尾支桿的情況下，模型參考中心與天平校心距離的精確測量，整個支撐組件結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，易于操作測量。

本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的：

一種用于風洞試驗的支撐組件，包括尾支桿，所述尾支桿設(shè)有固定接頭，所述尾支桿包括第一段、第二段和連接所述第一段和第二段的連接段，所述第一段、連接段及第二段的軸線均不相同，所述第一段用于與天平和風洞模型連接，所述第二段用于與所述固定接頭連接；

所述固定接頭上設(shè)有第一定位面和第二定位面，所述第一定位面垂直于所述第一段的軸線，所述第二定位面平行于所述第一段的軸線；

所述支撐組件還包括測量裝置，所述測量裝置包括測量組件和固定組件；所述測量組件包括基座和穿設(shè)在所述基座上并沿軸線方向與所述基座相對移動的測量尺；所述固定組件包括測量組件固定部、連接部和尾支桿固定部，所述測量組件固定部用于固定所述基座，所述連接部一端與所述測量組件固定部連接，另一端與所述尾支桿固定部連接，用于改變所述測量組件的高度，所述尾支桿固定部包括互相垂直的第三定位面和第四定位面；使用時，所述第三定位面與所述第二定位面配合，所述第四定位面與所述第一定位面配合，所述尾支桿固定部與所述尾支桿固定，所述測量尺沿與所述第一段軸線平行的方向移動。

在一可選實施例中，所述基座帶有磁性物質(zhì)，所述測量組件固定部包括本體、至少兩個磁鐵和至少兩個壓緊件，所述本體上開設(shè)有定位槽，用于容設(shè)所述基座，所述定位槽的第一槽壁上開設(shè)有測量尺通孔，所述至少兩個磁鐵對稱鑲嵌固定在所述第一槽壁上，所述定位槽的第二槽壁上對稱開設(shè)有至少兩個通孔，用于固定所述至少兩個壓緊件，在工作狀態(tài)時，所述測量尺穿過所述測量尺通孔，所述至少兩個磁鐵吸附所述基座，所述至少兩個壓緊件沿垂直于所述測量尺的方向壓緊所述基座。

在一可選實施例中，所述尾支桿固定部為卡箍結(jié)構(gòu)。

在一可選實施例中，所述測量組件為游標深度尺或數(shù)顯深度尺。

在一可選實施例中，所述定位槽的第二槽壁上設(shè)有測量尺數(shù)值顯示窗口。

在一可選實施例中，所述連接部包括第一連接塊、第二連接塊和至少兩個定位墊圈，所述第一連接塊一端與所述尾支桿固定部連接，另一端設(shè)有凹槽，所述定位墊圈可以容設(shè)在所述凹槽內(nèi)，所述第二連接塊一端與所述測量組件固定部連接，另一端與所述凹槽適配，工作狀態(tài)時，所述第二連接塊插設(shè)在所述凹槽內(nèi)，通過增加或減少容設(shè)在所述凹槽內(nèi)的所述定位墊圈的數(shù)量調(diào)節(jié)所述第一連接塊和所述第二連接塊的相對位置。

在一可選實施例中，所述尾支桿的固定接頭上對稱設(shè)有兩個所述第一定位面，并對稱設(shè)有兩個所述第二定位面。

在一可選實施例中，所述尾支桿的各組成部分的中軸線形成的平面與所述第一定位面垂直，且與所述第二定位面垂直。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點如下：

本發(fā)明提供了一種彎尾支桿支撐結(jié)構(gòu)，通過將尾支桿設(shè)計成軸線各不相同的至少三段，減小了尾支桿對試驗模型的氣流阻塞反向干擾，從而更加精確地對試驗模型的氣動數(shù)據(jù)進行測量；通過改變尾支桿各段的角度和長度，能夠使相互貼近的分離試驗模型與被分離試驗模型的尾支桿在空間上保持較大的距離，避免在分離試驗過程中發(fā)生互相干涉，影響試驗結(jié)果；同時，本發(fā)明通過設(shè)計與尾支桿配套的尾支桿固定部，固定安裝一定高度的測量組件，通過所述測量組件實現(xiàn)對風洞試驗模型的模型參考重心與天平校心的距離的測量，并且整個裝置測量精度能夠保證在0.1mm以內(nèi)；

本發(fā)明通過采用彎尾支桿固定接頭處的第一定位面和第二定位平面，以及采用磁鐵和壓緊件對測量尺進行定位和緊固，方便測量裝置的定位和固定；

本發(fā)明通過采用高度適當?shù)倪B接部，可對不同斜度和軸向長度的試驗模型進行測量，整個裝置結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，且易于操作測量。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的風洞模型參考重心與天平校心距離的測量方法示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的用于風洞試驗的支撐組件的爆炸示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的用于風洞試驗的支撐組件的裝配示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的固定組件的爆炸示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的固定組件的裝配示意圖。

具體實施方案

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述：

本發(fā)明實施例提供了一種用于風洞試驗的支撐組件，參見圖1，所述支撐組件包括尾支桿2，尾支桿2設(shè)有固定接頭3，用于將尾支桿2與固定裝置連接，尾支桿2在使用時，測力用天平位于風洞試驗模型1內(nèi)，所述天平的軸線與風洞試驗模型1的軸線重合，風洞試驗模型1以及所述天平均通過尾支桿2固定，如圖2所示，尾支桿2為彎尾支桿，包括第一段、第二段和連接所述第一段和第二段的連接段，所述第一段、連接段及第二段的軸線均不相同，所述第一段用于與所述天平和風洞試驗模型1連接，所述第一段的軸線與所述天平的軸線重合，所述第二段用于與固定接頭3連接；參見圖2和圖3，固定接頭3上設(shè)有第一定位面m和第二定位面n，第一定位面m垂直于所述第一段的軸線，第二定位面n平行于所述第一段的軸線；

參見圖2-4，所述測量裝置包括測量組件和固定組件；所述測量組件包括基座11和穿設(shè)在基座11上并沿軸線方向與基座11相對移動的測量尺4；所述固定組件包括測量組件固定部400、連接部500和尾支桿固定部600，測量組件固定部400用于固定基座11，以使測量尺4沿基座11移動，連接部500一端與測量組件固定部400連接，另一端與尾支桿固定部600連接，用于改變測量組件的高度，以使測量尺4在使用時能夠盡量抵在風洞試驗模型1的尾部端面上，尾支桿固定部600包括互相垂直的第三定位面p和第四定位面；使用時，第三定位面p與第二定位面n配合，所述第四定位面與第一定位面n配合，尾支桿固定部600與尾支桿2固定，測量尺4沿與所述第一段軸線平行的方向移動，直至一端抵至風洞試驗模型1的尾部端面。

具體地，本發(fā)明實施例中，為確保測量精度，測量組件可以為游標深度尺、數(shù)顯深度尺等高精度測量尺組件；測量組件固定部400可以包括固定夾板、卡爪等固定結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例不做限定；固定組件中連接部500的高度可以根據(jù)風洞試驗模型1的外形尺寸設(shè)置，連接部500既可以通過一體成型、螺紋連接、粘結(jié)等方式與測量組件固定部400和/或尾支桿固定部600連接；尾支桿固定部600可以通過卡接、粘結(jié)等方式與尾支桿固定連接，本發(fā)明不做限定；定位面之間的配合可以是貼合也可以是相距預設(shè)距離設(shè)置，本發(fā)明不做限定。

本發(fā)明實施例提供的用于風洞試驗的支撐組件，提供了一種彎尾支桿支撐結(jié)構(gòu)，通過將尾支桿設(shè)計成軸線各不相同的至少三段，減小了尾支桿對試驗模型的氣流阻塞反向干擾，從而更加精確地對試驗模型的氣動數(shù)據(jù)進行測量；通過改變尾支桿各段的角度和長度，能夠使相互貼近的分離試驗模型與被分離試驗模型的尾支桿在空間上保持較大的距離，避免在分離試驗過程中發(fā)生互相干涉，影響試驗結(jié)果；同時，本發(fā)明通過設(shè)計與尾支桿配套的尾支桿固定部，固定安裝一定高度的測量組件，通過所述測量組件實現(xiàn)對風洞試驗模型的模型參考重心與天平校心的距離的測量，并且整個裝置測量精度能夠保證在0.1mm以內(nèi)。

在本發(fā)明的一可選實施例中，基座11帶有磁性物質(zhì)，測量組件固定部400包括本體5、至少兩個磁鐵8和至少兩個壓緊螺釘7。其中，磁鐵8的磁性與基座11的磁性匹配，本體5上開設(shè)有定位槽，用于容設(shè)基座11，所述定位槽的第一槽壁上開設(shè)有測量尺通孔，至少兩個磁鐵8對稱鑲嵌固定在所述第一槽壁上，所述定位槽的第二槽壁上對稱開設(shè)有至少兩個螺孔，用于固定至少兩個壓緊螺釘7。在工作狀態(tài)時，測量尺4可以穿過所述測量尺通孔，至少兩個磁鐵8吸附基座11，當磁鐵8的表面突出所述定位槽的內(nèi)側(cè)壁時，基座11在磁鐵8的吸附下緊貼磁鐵8，當磁鐵8的表面與所述定位槽的內(nèi)側(cè)壁持平或凹于所述內(nèi)側(cè)壁時，基座11在磁鐵8的吸附下緊貼所述定位槽的垂直內(nèi)側(cè)壁，為確?；?1安裝固定的穩(wěn)定性，本發(fā)明實施例中優(yōu)選磁鐵8的表面與所述定位槽的內(nèi)側(cè)壁持平，至少兩個壓緊螺釘7沿垂直于測量尺4的方向壓緊基座11。該測量組件固定部通過設(shè)置定位槽及在槽壁上設(shè)置測量尺通孔，便于測量尺的定位；通過設(shè)置磁鐵便于實現(xiàn)對基座的初步固定，固定后通過壓緊螺釘壓緊基座實現(xiàn)對基座的完全固定，該固定結(jié)構(gòu)定位簡單、方便操作，同時又能實現(xiàn)穩(wěn)定固定，避免了測量時固定不穩(wěn)、設(shè)備晃動導致的測量誤差，進一步提高了測量的精度。

具體地，參見圖2-5，在本發(fā)明實施例中尾支桿固定部600為卡箍，如圖2所示，包括匹配的上、下卡箍主體以及配套的螺栓和螺母，在本發(fā)明實施例中，上卡箍主體與連接部500一體成型。

具體地，在本發(fā)明實施例中，測量組件包括游標深度尺或數(shù)顯深度尺。上述兩種測量尺具有較高的測量精度，且操作簡單。

參見圖2和圖3，為了方便讀取深度尺的測量數(shù)值，所述定位槽的第二槽壁上設(shè)有測量尺數(shù)值顯示窗口。

具體地，在本發(fā)明實施例中，所述連接部為可升降結(jié)構(gòu)。所述可升降結(jié)構(gòu)例如可以是一系列不同高度的連接部500，針對模型與尾支撐的高度不同進行選配；還可以將連接部500設(shè)計成上、下嵌套的兩段，通過定位孔和定位栓配合實現(xiàn)上、下兩段的固定連接；在其他實施例中，還可以通過在上、下卡箍主體之間添加起墊高作用的定位塊的方式改變連接部的高度，本發(fā)明不做限定。通過將連接部設(shè)置為可升降結(jié)構(gòu)，便于調(diào)節(jié)連接部的高度，從而改變測量組件的高度，能夠滿足不同的測量要求。

具體地，在本發(fā)明實施例中，連接部500包括第一連接塊、第二連接塊和至少兩個定位墊圈，所述第一連接塊一端與尾支桿固定部600連接，另一端設(shè)有凹槽，所述定位墊圈可以容設(shè)在所述凹槽內(nèi)，所述第二連接塊一端與測量組件固定部400連接，另一端與所述凹槽適配，工作狀態(tài)時，所述第二連接塊插設(shè)在所述凹槽內(nèi)，通過增加或減少容設(shè)在所述凹槽內(nèi)的所述定位墊圈的數(shù)量調(diào)節(jié)所述第一連接塊和所述第二連接塊的相對位置。

本發(fā)明實施例提供的連接部結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整定位墊圈的數(shù)量即可實現(xiàn)對連接部高度的調(diào)整，結(jié)構(gòu)簡單易操作，既避免了采用定位孔及定位栓等定位方式帶來的位置對準等操作，又避免了因更換不同連接部導致的需要全部拆卸連接部連接的部件的操作。

具體地，參見圖2，尾支桿2的固定接頭上對稱設(shè)有兩個第一定位面m，并對稱設(shè)有兩個第二定位面n。通過對稱設(shè)置兩個第一定位面和兩個第二定位面，便于卡箍的定位及固定，進一步提高了測量精度。

具體地，參見圖3，所述尾支桿的各組成部分的中軸線形成的平面與第一定位面m垂直且與第二定位面n垂直，通過將尾支桿2設(shè)計成各部分軸線在同一平面，并且與兩個定位面均垂直，提高了定位面的定位準確性，從而提高了測量精度。

以下為本發(fā)明的一具體實施例：

參見圖2和圖3，天平位于風洞試驗模型1內(nèi)，所述天平和尾支桿2可以一體成型，其各分段的中軸線構(gòu)成的平面與固定接頭3的l型平面(第二定位面n)和立面(第一定位面m)相互垂直，所述天平的中軸線與風洞試驗模型1的中軸線相互重合，尾支桿2后端的中軸線與固定接頭3的中軸線相互重合；尾支桿2的前端與風洞試驗模型1固定連接，其后端與固定接頭3固定連接。

連接部500與尾支桿固定部600的上部結(jié)構(gòu)一體成型，尾支桿固定部600的上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)6匹配，二者扣合，通過螺栓9和螺母10緊貼固定接頭3的兩個對稱的l型定位面(l型定位面包括垂直相交的第一定位面和第二定位面)拉緊固定，通過壓緊螺釘7和磁鐵8對測量尺進行定位和緊固，磁鐵8內(nèi)置于主體5立面的凹槽中，將基座11緊貼于立面，并通過壓緊螺釘7壓緊固定測量尺4的基座11，測量尺4來回運動的方向與風洞試驗模型1的中軸線相互平行。

將所述固定接頭3固定后，風洞試驗模型1、尾支桿2和固定接頭3相對位置均固定，通過調(diào)整測量尺4，測量得到固定接頭3的l型定位面中的立面到風洞試驗模型1的尾部端面的軸向距離l4。

由于在未安裝風洞試驗模型1之前，尾支桿2固定連接可以通過多種途徑，如彈性角校對，得到天平力矩的校準中心(校心)到固定接頭3的l型定位面中的立面的軸向距離l3。風洞試驗模型1本身的設(shè)計加工尺寸在保證精度的情況下，其軸向方向的長度l1可得到；而模型參考重心到模型頭部軸向距離可以隨需要而設(shè)定，設(shè)為l2。在得到l1、l2、l3、l4以后，通過以下公式：

l0＝l1+l4-l2-l3

即可得到風洞試驗模型1的參考重心與尾支桿2的天平校心的軸向距離l0。

本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。

本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。