一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，包括机身机头组件、飞机模型体轴系纵轴、左、右连接轴、左、右边条翼/鸭翼及其转轴、左、右轴承、左、右轴承座、左、右换向锥齿轮对、左、右电机安装座、左、右电机及编码器、左、右主翼、计算机和左、右电机驱动器；右边条翼/鸭翼与右边条翼/鸭翼转轴固定，右边条翼/鸭翼转轴与右连接轴右端连接，右连接轴左端与右换向锥齿轮对的下齿轮连接，左侧相同，左边条翼/鸭翼转轴轴线和右边条翼/鸭翼转轴轴线沿飞机模型体轴系纵轴的纵向对称面对称布置。本系统实现了边条翼/鸭翼俯仰角可控偏转运动，改变了传统的风洞试验采用固定角片静态调整边条翼/鸭翼俯仰角的方式。
【技术实现步骤摘要】
飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统
本专利技术涉及一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统。
技术介绍
传统的飞机设计中，边条翼作为一个固定部件，与飞机相对固定，而在布局选型时，为了确定边条翼和飞机之间的相对关系，在风洞试验模拟中设计一些固定角片，用于固定和连接边条翼与飞机模型，但这些角片只能实现既有设计的角度，不能连续调整或动态变化。传统的飞机设计中，鸭翼是一个操纵舵面。在风洞试验模拟中设计一些固定角片，用于固定和连接鸭翼与飞机模型，这些角片只能实现既有设计的角度，不能连续调整或动态变化。随着飞机布局技术的提升，对边条翼/鸭翼提出了新的使用需求：某些情况下需要边条翼/鸭翼角度连续变化，用于实现静态控制；某些情况下需要边条翼/鸭翼动态改变状态，起到舵面作用或主动流动控制作用。因此，传统的固定角片连接方式已经不能满足这种需求。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术公开一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，包括机身机头组件、飞机模型体轴系纵轴、第一左锁紧螺钉、左连接轴、左边条翼/鸭翼、左边条翼/鸭翼转轴、左轴承、左轴承座、第二左锁紧螺钉、左换向锥齿轮对、第三左锁紧螺钉、左电机安装座、左电机及编码器、左主翼、第一右锁紧螺钉、右连接轴、右边条翼/鸭翼、右边条翼/鸭翼转轴、右轴承、右轴承座、右电机安装座、右电机及编码器、第三右锁紧螺钉、右换向锥齿轮对、第二右锁紧螺钉、右主翼、计算机、左电机驱动器和右电机驱动器；左主翼、右主翼、左轴承座、左电机安装座、右轴承座和右电机安装座均固定在机身机头组件上；左边条翼/鸭翼与左边条翼/鸭翼转轴固定，左边条翼/鸭翼转轴与左连接轴左端连接，并通过两个第一左锁紧螺钉固定，左连接轴右端与左换向锥齿轮对的下齿轮连接，并通过两个第二左锁紧螺钉固定，左连接轴中部由左轴承支撑，左轴承安装在左轴承座上；左电机及编码器通过螺纹连接安装在左电机安装座上，左电机及编码器的输出轴与左换向锥齿轮对的上齿轮连接，并通过两个第三左锁紧螺钉固定；右边条翼/鸭翼与右边条翼/鸭翼转轴固定，右边条翼/鸭翼转轴与右连接轴右端连接，并通过两个第一右锁紧螺钉固定，右连接轴左端与右换向锥齿轮对的下齿轮连接，并通过两个第二右锁紧螺钉固定，右连接轴中部由右轴承支撑，右轴承安装在右轴承座上；右电机及编码器通过螺纹连接安装在右电机安装座上，固定在机身机头组件上，右电机及编码器的输出轴与右换向锥齿轮对的上齿轮连接，并通过两个第三右锁紧螺钉固定；左边条翼/鸭翼转轴与左电机及编码器的轴线垂直布置在一个平面内，右边条翼/鸭翼转轴与右电机及编码器的轴线垂直布置在一个平面内；左边条翼/鸭翼转轴轴线和右边条翼/鸭翼转轴轴线沿飞机模型体轴系纵轴的纵向对称面对称布置。计算机与左电机驱动器和右电机驱动器通过电信号连接，计算机通过左电机驱动器和右电机驱动器分别向左电机及编码器和右电机及编码器发送控制指令，控制左电机及编码器和右电机及编码器实现可控偏转；左电机及编码器通过左连接轴和固定在左连接轴上的左换向锥齿轮对带动左边条翼/鸭翼转轴及左边条翼/鸭翼绕左边条翼/鸭翼转轴轴线偏转，实现左边条翼/鸭翼俯仰角可控运动；右电机及编码器通过右连接轴和固定在右连接轴上的右换向锥齿轮对带动右边条翼/鸭翼转轴及右边条翼/鸭翼绕右边条翼/鸭翼转轴轴线偏转，实现右边条翼/鸭翼俯仰角可控运动；左电机及编码器和右电机及编码器能够把电机的实时位置反馈给左电机控制器和右电机控制器，再反馈给计算机以准确确定实时位置，实现位置反馈。本专利技术还具有如下技术特征：1、如上所述的一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，其控制及反馈具体实施步骤是：第一步，计算机向左电机驱动器和右电机驱动器发送偏转控制指令和同步/异步控制指令；第二步，左电机驱动器和右电机驱动器把指令分别传送给左电机及编码器和右电机及编码器；第三步，左电机及编码器和右电机及编码器分别驱动左边条翼/鸭翼转轴和右边条翼/鸭翼转轴实现指令性转动，左边条翼/鸭翼转轴和右边条翼/鸭翼转轴分别带动左边条翼/鸭翼和右边条翼/鸭翼实现指令性转动；第四步，左电机及编码器和右电机及编码器将实时位置信息分别反馈给左电机驱动器和右电机驱动器，进而再反馈给计算机，用于反馈控制。2、如上所述的左右边条的偏转控制指令有三种方式，分别为阶梯式偏转控制指令、匀速运动控制指令和谐波振荡运动控制指令；其中，阶梯式偏转控制指令能够实现边条翼/鸭翼俯仰角的阶梯式变化，即静态调节俯仰角角度；匀速运动控制指令能够调节左边条翼/鸭翼和左边条翼/鸭翼转轴匀速运动的位移和速度，实现边条翼/鸭翼俯仰角匀速变化；谐波振荡运动控制指令能够调节左边条翼/鸭翼和左边条翼/鸭翼转轴运动的振幅、频率和初始相位角。3、如上所述的左边条翼/鸭翼和右边条翼/鸭翼的同步/异步控制指令有五种方式，分别为单独偏转控制指令、同相位同步偏转控制指令、反相位即180°相位差同步偏转控制指令、任意相位差同步偏转控制指令和异步控制指令；其中，单独偏转控制指令用于实现左边条翼/鸭翼或右边条翼/鸭翼单独可控偏转，同相位同步偏转控制指令用于实现左边条翼/鸭翼和右边条翼/鸭翼的同相位同步可控偏转，反相位即180°相位差同步偏转控制指令用于实现左边条翼/鸭翼和右边条翼/鸭翼的反相位同步可控偏转，任意相位差同步偏转控制指令用于实现左边条翼/鸭翼和右边条翼/鸭翼任意相位差的同步偏转，异步控制指令用于实现左边条翼/鸭翼和右边条翼/鸭翼的异步可控偏转。本专利技术的有益效果和优点：本专利技术通过一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，改变了传统的风洞试验采用固定角片静态调整边条翼/鸭翼俯仰角的方式，既能够实现静态试验所要求的边条翼/鸭翼俯仰角的阶梯变化，又能够实现动态试验所要求的边条翼/鸭翼俯仰角的动态变化，同时可以控制边条翼/鸭翼俯仰角的运动参数，实现边条翼/鸭翼空气动力学涡系和主翼空气动力学涡系的有利干扰，从而实现舵面作用或主动流动控制。附图说明图1边条翼/鸭翼俯仰角可控运动飞机风洞试验模型总体结构图；图2边条翼/鸭翼俯仰角可控运动飞机风洞试验模型局部放大图一；图3边条翼/鸭翼俯仰角可控运动飞机风洞试验模型局部放大图二；图4边条翼/鸭翼俯仰角可控运动控制系统示意图；具体实施方式下面根据附图举例进一步说明：实施例1如图1所示，一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，包括机身机头组件1、飞机模型体轴系纵轴2、第一左锁紧螺钉3、左连接轴4、左边条翼/鸭翼5、左边条翼/鸭翼转轴6、左轴承8、左轴承座9、第二左锁紧螺钉10、左换向锥齿轮对11、第三左锁紧螺钉12、左电机安装座13、左电机及编码器14、左主翼15、第一右锁紧螺钉16、右连接轴17、右边条翼/鸭翼18、右边条翼/鸭翼转轴19、右轴承21、右轴承座22、右电机安装座23、右电机及编码器24、第三右锁紧螺钉25、右换向锥齿轮对26、第二右锁紧螺钉27、右主翼28、计算机29、左电机驱动器30和右电机驱动器31；左主翼15、右主翼28、左轴承座9、左电机安装座13、右轴承座22和右电机安装座23均固定在机身机头组件1上；左边条翼/鸭翼5与左边条翼/鸭翼转轴6固定，左边条翼/鸭翼转轴6与左连接轴4左端连接，并通过两个第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，包括机身机头组件(1)、飞机模型体轴系纵轴(2)、第一左锁紧螺钉(3)、左连接轴(4)、左边条翼/鸭翼(5)、左边条翼/鸭翼转轴(6)、左轴承(8)、左轴承座(9)、第二左锁紧螺钉(10)、左换向锥齿轮对(11)、第三左锁紧螺钉(12)、左电机安装座(13)、左电机及编码器(14)、左主翼(15)、第一右锁紧螺钉(16)、右连接轴(17)、右边条翼/鸭翼(18)、右边条翼/鸭翼转轴(19)、右轴承(21)、右轴承座(22)、右电机安装座(23)、右电机及编码器(24)、第三右锁紧螺钉(25)、右换向锥齿轮对(26)、第二右锁紧螺钉(27)、右主翼(28)、计算机(29)、左电机驱动器(30)和右电机驱动器(31)；左主翼(15)和右主翼(28)固定在机身机头组件(1)上；其特征在于，左轴承座(9)、左电机安装座(13)、右轴承座(22)和右电机安装座(23)均固定在机身机头组件(1)上；左边条翼/鸭翼(5)与左边条翼/鸭翼转轴(6)固定，左边条翼/鸭翼转轴(6)与左连接轴(4)左端连接，并通过两个第一左锁紧螺钉(3)固定，左连接轴(4)右端与左换向锥齿轮对(11)的下齿轮连接，并通过两个第二左锁紧螺钉(10)固定，左连接轴(4)中部由左轴承(8)支撑，左轴承(8)安装在左轴承座(9)上；左电机及编码器(14)固定在左电机安装座(13)上，左电机及编码器(14)的输出轴与左换向锥齿轮对(11)的上齿轮连接，并通过两个第三左锁紧螺钉(12)固定；右边条翼/鸭翼(18)与右边条翼/鸭翼转轴(19)固定，右边条翼/鸭翼转轴(19)与右连接轴(17)右端连接，并通过两个第一右锁紧螺钉(16)固定，右连接轴(17)左端与右换向锥齿轮对(26)的下齿轮连接，并通过两个第二右锁紧螺钉(27)固定，右连接轴(17)中部由右轴承(21)支撑，右轴承(21)安装在右轴承座(22)上；右电机及编码器(24)固定在右电机安装座(23)上，右电机及编码器(24)的输出轴与右换向锥齿轮对(26)的上齿轮连接，并通过两个第三右锁紧螺钉(25)固定；左边条翼/鸭翼转轴(6)与左电机及编码器(14)的轴线垂直布置在一个平面内，右边条翼/鸭翼转轴(19)与右电机及编码器(24)的轴线垂直布置在一个平面内；左边条翼/鸭翼转轴轴线(7)和右边条翼/鸭翼转轴轴线(20)沿飞机模型体轴系纵轴(2)的纵向对称面对称布置；计算机(29)与左电机驱动器(30)和右电机驱动器(31)通过电信号连接，计算机(29)通过左电机驱动器(30)和右电机驱动器(31)分别向左电机及编码器(14)和右电机及编码器(24)发送控制指令，控制左电机及编码器(14)和右电机及编码器(24)实现可控偏转；左电机及编码器(14)通过左连接轴(4)和固定在左连接轴(4)上的左换向锥齿轮对(11)带动左边条翼/鸭翼转轴(6)及左边条翼/鸭翼(5)绕左边条翼/鸭翼转轴轴线(7)偏转，实现左边条翼/鸭翼(5)俯仰角可控运动；右电机及编码器(24)通过右连接轴(17)和固定在右连接轴(17)上的右换向锥齿轮对(26)带动右边条翼/鸭翼转轴(19)及右边条翼/鸭翼(18)绕右边条翼/鸭翼转轴轴线(20)偏转，实现右边条翼/鸭翼(18)俯仰角可控运动；左电机及编码器(14)和右电机及编码器(24)能够把电机的实时位置反馈给左电机控制器和右电机控制器，再反馈给计算机(29)以准确确定实时位置，实现位置反馈。...
【技术特征摘要】
1.一种飞机风洞试验模型边条翼/鸭翼俯仰角可控运动系统，包括机身机头组件(1)、飞机模型体轴系纵轴(2)、第一左锁紧螺钉(3)、左连接轴(4)、左边条翼/鸭翼(5)、左边条翼/鸭翼转轴(6)、左轴承(8)、左轴承座(9)、第二左锁紧螺钉(10)、左换向锥齿轮对(11)、第三左锁紧螺钉(12)、左电机安装座(13)、左电机及编码器(14)、左主翼(15)、第一右锁紧螺钉(16)、右连接轴(17)、右边条翼/鸭翼(18)、右边条翼/鸭翼转轴(19)、右轴承(21)、右轴承座(22)、右电机安装座(23)、右电机及编码器(24)、第三右锁紧螺钉(25)、右换向锥齿轮对(26)、第二右锁紧螺钉(27)、右主翼(28)、计算机(29)、左电机驱动器(30)和右电机驱动器(31)；左主翼(15)和右主翼(28)固定在机身机头组件(1)上；其特征在于，左轴承座(9)、左电机安装座(13)、右轴承座(22)和右电机安装座(23)均固定在机身机头组件(1)上；左边条翼/鸭翼(5)与左边条翼/鸭翼转轴(6)固定，左边条翼/鸭翼转轴(6)与左连接轴(4)左端连接，并通过两个第一左锁紧螺钉(3)固定，左连接轴(4)右端与左换向锥齿轮对(11)的下齿轮连接，并通过两个第二左锁紧螺钉(10)固定，左连接轴(4)中部由左轴承(8)支撑，左轴承(8)安装在左轴承座(9)上；左电机及编码器(14)固定在左电机安装座(13)上，左电机及编码器(14)的输出轴与左换向锥齿轮对(11)的上齿轮连接，并通过两个第三左锁紧螺钉(12)固定；右边条翼/鸭翼(18)与右边条翼/鸭翼转轴(19)固定，右边条翼/鸭翼转轴(19)与右连接轴(17)右端连接，并通过两个第一右锁紧螺钉(16)固定，右连接轴(17)左端与右换向锥齿轮对(26)的下齿轮连接，并通过两个第二右锁紧螺钉(27)固定，右连接轴(17)中部由右轴承(21)支撑，右轴承(21)安装在右轴承座(22)上；右电机及编码器(24)固定在右电机安装座(23)上，右电机及编码器(24)的输出轴与右换向锥齿轮对(26)的上齿轮连接，并通过两个第三右锁紧螺钉(25)固定；左边条翼/鸭翼转轴(6)与左电机及编码器(14)的轴线垂直布置在一个平面内，右边条翼/鸭翼转轴(19)与右电机及编码器(24)的轴线垂直布置在一个平面内；左边条翼/鸭翼转轴轴线(7)和右边条翼/鸭翼转轴轴线(20)沿飞机模型体轴系纵轴(2)的纵向对称面对称布置；计算机(29)与左电机驱动器(30)和右电机驱动器(31)通过电信号连接，计算机(29)通过左电机驱动器(30)和右电机驱动器(31)分别向左电机及编码器(14)和右电机及编码器(24)发送控制指令，控制左电机及编码器(14)和右电机及编码器(24)实现可控偏转；左电机及编码器(14)通过左连接轴(4)和固定在左连接轴(4)上的左换向锥齿轮对(11)带动左边条翼/鸭翼转轴(6)及左边条翼/鸭翼(5)绕左边条翼/鸭翼转轴轴线(7)...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国政，明强，于金革，多勐，金沙，张伟，
申请(专利权)人：中国航空工业空气动力研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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