一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，其中：第一杆件一端与套筒下端连接，第一杆件另一端与上连接件一端相连接，套筒与拖曳试验用拖车杆固定，上连接件另一端与试验用测量部件上端连接，下连接件一端与测量部件下端连接，下连接件另一端与第二杆件一端连接，第二杆件另一端与调节连接件连接，调节连接件与盖板固定连接，盖板与水下航行器主体固定，拖曳试验用拖车杆通过套筒带动所述装置整体运动，通过旋转套筒改变水下航行器运动时漂角，通过调节连接件改变水下航行器运动时攻角。本实用新型专利技术能精确测试水下航行器各项水动力，操作简单，制作成本低，加工方便，便于携带运输，可广泛适用各类水下航行器的拖曳试验。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种拖曳试验装置，具体地说，是一种用于水下航行器在进行拖曳试验时对其受到各项力和力矩进行测试的装置。
技术介绍
对于水中运动的机器，无论是水面的船舶还是水下航行器，在其运动时均受到水产生的力和力矩，力和力矩的大小对其前期设计和实际运行时均具有重要的意义和参考价值，因而进行水池拖曳试验测量其受到的力和力矩是必不可少的，也是与理论求解进行对比的重要依据。目前，水池拖曳试验测试装置主要应用于船舶等水面运动机器上，并不完全适用于水下航行器的测试，同时对水下航行器进行测试的装置相关资料极少，并未广泛得到应用。经检索发现，中国专利公开号为CN201647084U(申请号：201020145681.8)，该技术涉及“一种水下航行体的绳轮拖曳装置，导向绳通过定滑轮组悬浮架设在水域的水面线以下，导向绳两端连接至恒张紧力机构；支座穿在导向绳上并且可以在导向绳上自由滑动，水下航行体模型与支座连接，前部设置与牵引机连接的头部牵引丝，尾部设置有与收放机连接的尾部牵引丝；所述的头部牵引丝与尾部牵引丝几何中心同轴，与所述导向绳几何中心位于同一个竖直面上。”但是上述技术不足在于：该专利结构较为复杂，需要设置滑轮组，悬浮架，张紧力机构、直流电机等才能实现水下航行器的拖曳，虽然支座和支撑件外形设置为流线型，且位于水下，但是其所需的配套装置较多，对精度要求较高，进而对会影响试验精度。其次，该专利拖曳试验需要制作模型以实现在模型头部固定牵引丝，对于水下航行器实体，因头部形体不允许改变(开孔、焊接等加工)，因而不适用实体拖曳。最后，该专利中并未有描述如何试验在对水下航行器拖曳过程中攻角和漂角的调节，因而不具有可调节攻角和漂角的功能。
技术实现思路
本技术提供了一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，其操作简便、结构简单、制作成本低，可广泛应用于各类水下航行器测试。本技术通过以下技术方案来实现：一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，包括套筒、第一杆件、上连接件、下连接件、第二杆件、调节连接件和盖板，其中：第一杆件的一端与套筒的下端连接，第一杆件的另一端与上连接件的一端相连接，套筒与拖曳试验用拖车杆固定，上连接件的另一端与试验用测量部件上端连接，下连接件的一端与测量部件的下端连接，下连接件的另一端与第二杆件的一端连接，第二杆件的另一端与调节连接件连接，调节连接件与盖板固定连接，盖板与水下航行器主体固定，拖曳试验用拖车杆通过套筒带动所述装置整体运动，通过旋转套筒改变水下航行器运动时漂角，通过调节连接件改变水下航行器运动时攻角。优选地，所述调节连接件的一侧设置有两个小孔用于放置调节部件，两个调节部件高度相同，通过拧入调节部件使得调节连接件与盖板之间产生角度缝隙，该角度即为水下航行器运动时的攻角，通过改变拧入调节部件高度进而不断调整攻角的大小。优选地，所述第一杆件的两端通过螺纹分别与套筒的下端、上连接件的一端相连，或者，所述第一杆件、套筒、上连接件为一体化结构。优选地，所述上连接件的另一端与试验用测量部件上端通过配套螺丝连接固定；所述测量部件的下端与下连接件的上端面通过配套螺丝连接固定。优选地，所述第二杆件的两端通过螺纹分别与下连接件的一端、调节连接件连接。更优选地，所述第二杆件与调节连接件保持垂直固定。优选地，所述盖板与水下航行器主体啮合，并通过钢质扎带固定。优选地，所述套筒的表面开有若干孔洞，套筒套入拖车杆后通过螺丝拧入孔洞以实现所述套筒与拖车杆固定；所述套筒与拖车杆间隙配合。优选地，所述第一杆件的长度小于第二杆件的长度。本技术所述装置各部件完成所有安装与固定，所有部件是会随着拖车一起向前运动，没有其他的运动。首先第一杆件分别与套筒和上连接件连接，然后测量部件分别与上连接件、下连接件连接，下连接件与长杆连接，当调节连接件的攻角调节好后，将调节连接件分别与第二杆件和水下航行器连接，对于不同拖曳水池水深以及航行器的高度，在设计前期即确定长杆长度；此时上述部件都是固定的，然后将套筒固定在拖曳试验用的拖车杆连接，漂角是水下航行器中心线与运动速度的夹角，因此旋转套筒会导致水下航行器转动，而且所产生的角度是大小相同的，进而可以实现对不同漂角的调节。当上述所有部件都固定后，拖车运动时，所有部件和水下航行器以拖车的速度向前运动。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：1)加工简单，制作成本低：本装置结构简单，多可以采用圆柱体、长方体等结构，如套筒、第一杆件、第二杆件均可以是对圆柱体件进行加工得到，调节连接件和盖板则是对长方体件进行加工得到，基本形状均为圆柱体、长方体，加工较为简单，便于车床加工，同时固定方式采用配合与螺丝固定，孔洞制作方便，零件均可使用标准件，节省成本；2)安装过程中简便快捷：在安装压载过程中，不需要特殊辅助手段，将测量部件分别与上下连接件连接固定，通过调节连接件上的调节部件高度可快速、精确调节水下航行器运动时的攻角，通过旋转套筒可快速、精确调节水下航行器运动时的漂角；3)装置各部分易于拆卸与组装：结构体积较小，便于试验前后的拆卸和携带，进一步节省运输成本。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本技术一较优实施例的装置上部分结构示意图；图2为本技术一较优实施例的装置下部分结构示意图；图中：套筒1，孔洞2，短杆3，螺丝4，上法兰盘5，固定结构6，下法兰盘7，螺丝8，长杆9，螺孔10，调节连接件11，螺丝12，盖板13。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，包括套筒、第一杆件、上连接件、下连接件、第二杆件、调节连接件和盖板。第一杆件的长度小于第二杆件，在部分实施例中，第一杆件采用短杆3，第二杆件采用长杆9。上连接件、下连接件主要用于让各部件与测量部件连接，在部分实施例中，上连接件采用上法兰盘5，下连接件采用下法兰盘7。测量部件主要用于测量所指定的X,Y,Z轴的力和力矩的大小，在部分实施例中，测量部件可以采用六分量天平。如图1、图2所示，为本技术的一优选实施例示意图，包括：套筒1、短杆3、上法兰盘5、下法兰盘7、长杆9、调节连接件11以及盖板13，其中：套筒1的表面开有若干孔洞2，套筒1套入拖曳试验用的拖车杆后通过螺丝拧入孔洞2以实现所述套筒1与拖曳试验用的拖车杆固定；短杆3的一端与套筒1的下端连接，短杆3的另一端与上法兰盘5相连接；上法兰盘5的下端面与试验用六分量天平上端连接；下法兰盘7的上端面与六分量天平的下端连接；下法兰盘7的下端面与长杆9的一端连接；长杆9的另一端与调节连接件11连接；调节连接件11与盖板13固定连接；盖板13与水下航行器主体固定；拖曳试验用拖车杆通过套筒1带动所述装置整体运动，通过旋转套筒1从而改变水下航行器运动时漂角。在部分实施例中，所述短杆3的一端与所述套筒1的下端利用螺纹方式连接，所述短杆3的另一端与所述上法兰盘5利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，其特征在于，包括套筒、第一杆件、上连接件、下连接件、第二杆件、调节连接件和盖板，其中：第一杆件的一端与套筒的下端连接，第一杆件的另一端与上连接件的一端相连接，套筒与拖曳试验用拖车杆固定，上连接件的另一端与试验用测量部件上端连接，下连接件的一端与测量部件的下端连接，下连接件的另一端与第二杆件的一端连接，第二杆件的另一端与调节连接件连接，调节连接件与盖板固定连接，盖板与水下航行器主体固定，拖曳试验用拖车杆通过套筒带动所述装置整体运动，通过旋转套筒改变水下航行器运动时漂角，通过调节连接件改变水下航行器运动时攻角。

【技术特征摘要】
1.一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，其特征在于，包括套筒、第一杆件、上连接件、下连接件、第二杆件、调节连接件和盖板，其中：第一杆件的一端与套筒的下端连接，第一杆件的另一端与上连接件的一端相连接，套筒与拖曳试验用拖车杆固定，上连接件的另一端与试验用测量部件上端连接，下连接件的一端与测量部件的下端连接，下连接件的另一端与第二杆件的一端连接，第二杆件的另一端与调节连接件连接，调节连接件与盖板固定连接，盖板与水下航行器主体固定，拖曳试验用拖车杆通过套筒带动所述装置整体运动，通过旋转套筒改变水下航行器运动时漂角，通过调节连接件改变水下航行器运动时攻角。2.根据权利要求1所述的一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，其特征在于，所述调节连接件的一侧设置有两个小孔用于放置调节部件，两个调节部件高度相同，通过拧入调节部件使得调节连接件与盖板之间产生角度缝隙，该角度即为水下航行器运动时的攻角，通过改变拧入调节部件高度进而不断调整攻角的大小。3.根据权利要求1所述的一种用于水下航行器水动力拖曳试验装置，其特征在于，所述第一杆件的两端通过螺纹分别与套筒的下端、上连接件的一端相连，或者，所述第一杆件、套筒、上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，曹军军，姚宝恒，连琏，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：上海;31