大型跨声速风洞大载荷模型捕获轨迹试验的六自由度系统技术方案

本发明专利技术提供一种大型跨声速风洞大载荷模型捕获轨迹试验的六自由度系统，包括横向运动机构、法向运动机构、轴向运动机构和三自由度姿态运动机构。解决了捕获轨迹试验中六自由度机构行程小、承载能力低、刚度差的问题。所述的横向运动机构安装在试验段上、下壁板背风面上，法向运动机构安装在横向运动机构上，轴向运动机构安装在法向运动机构上，三自由度姿态运动机构安装在轴向运动机构上，三自由度姿态运动机构采用滚装、俯仰和滚转运动来实现机构末端俯仰、偏航和滚装运动。第一级滚转机构与轴向运动机构连接，依次串联安装俯仰机构和第二级滚转机构。本发明专利技术具有大运动行程、高承载能力和刚度，较高的运动精度和较小的堵塞度。

Six degree of freedom system for large scale transonic wind tunnel large load model to capture trajectory test

The invention provides a six degree of freedom system for a large transonic wind tunnel with large load model, which includes a transverse motion mechanism, a normal motion mechanism, an axial motion mechanism and a three degree of freedom motion mechanism. The problem of small travel, low bearing capacity and poor stiffness of the six degree of freedom mechanism in the capture trajectory test is solved. The horizontal movement mechanism which is installed on the test section, the panel on the leeward surface, the normal motion mechanism is arranged on the lateral motion mechanism, axial movement mechanism is arranged in the normal movement mechanism, the three degree of freedom motion mechanism is arranged in the axial motion mechanism, three degrees of freedom attitude movement mechanism using RO, pitch and roll motion mechanism is realized at the end of pitch, yaw and roll motion. The first stage rolling mechanism is connected with the axial motion mechanism, and the pitching mechanism and the second stage rolling mechanism are installed in series. The invention has large movement stroke, high bearing capacity and stiffness, higher motion precision and smaller clogging degree.

【技术实现步骤摘要】
大型跨声速风洞大载荷模型捕获轨迹试验的六自由度系统
本专利技术属于航空气动力风洞领域，具体涉及一种大型跨声速风洞大载荷模型捕获轨迹试验的六自由度系统。
技术介绍
捕获轨迹试验是一种研究外挂物与载机分离安全特性的特种风洞试验，具体来说在高速风洞试验中模拟外挂物与载机分离状态的试验装置。其中六自由度机构是捕获轨迹试验系统中外挂物的支撑装置及其运动执行装置，是整个系统的核心部分。六自由度机构由计算机控制，为外挂物模型提供六个自由度(轴向X、侧向Y、法向Z、俯仰α、偏航β、滚转γ)的运动。六自由度机构各个方向的运动行程和运动精度直接影响捕获轨迹试验的精度和效果，同时六自由度机构的外形结构直接影响其系统刚度和其在风洞流场中的堵塞度及支撑干扰大小。跨声速风洞对试验段内的运动机构尺寸有明确要求，必须小于1％。在如此苛刻的尺寸约束条件下，一般跨声速风洞CTS试验六自由度机构对模型气动载荷的限制都比较严格，经查询，目前2m量级跨声速风洞CTS六自由度机构能够承受的模型气动载荷最多不超过120kg。现有六自由度机构行程小、承载能力差及刚度差。
技术实现思路
基于以上不足之处，本专利技术的目的是提供一种大型跨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型跨声速风洞大载荷模型捕获轨迹试验的六自由度系统，包括横向运动机构、法向运动机构、轴向运动机构和三自由度姿态运动机构，其特征在于：所述的横向运动机构安装在试验段上、下壁板背风面上，法向运动机构安装在横向运动机构上，轴向运动机构安装在法向运动机构上，三自由度姿态运动机构安装在轴向运动机构上，所述的横向运动机构包括第一丝杠、横向直线导轨、第一减速器、第一伺服电机，横向直线导轨安装在上、下壁板背风面基座上，第一丝杠、第一减速器和第一伺服电机安装在下壁板背风面基座上，第一伺服电机通过第一减速器与第一丝杠连接，第一丝杠与法向基座的下端面连接；法向基座的上、下端面与横向直线导轨滑动连接，从而使法向运...

【技术特征摘要】
1.一种大型跨声速风洞大载荷模型捕获轨迹试验的六自由度系统，包括横向运动机构、法向运动机构、轴向运动机构和三自由度姿态运动机构，其特征在于：所述的横向运动机构安装在试验段上、下壁板背风面上，法向运动机构安装在横向运动机构上，轴向运动机构安装在法向运动机构上，三自由度姿态运动机构安装在轴向运动机构上，所述的横向运动机构包括第一丝杠、横向直线导轨、第一减速器、第一伺服电机，横向直线导轨安装在上、下壁板背风面基座上，第一丝杠、第一减速器和第一伺服电机安装在下壁板背风面基座上，第一伺服电机通过第一减速器与第一丝杠连接，第一丝杠与法向基座的下端面连接；法向基座的上、下端面与横向直线导轨滑动连接，从而使法向运动机构沿风洞横线运动；所述的法向运动机构包括第二丝杠、第二直线导轨、第二减速器、第二伺服电机和法向基座，第二伺服电机、第二减速器、第二丝杠和第二直线导轨均安装在法向基座上，第二丝杠和第二直线导轨平行，第二伺服电机通过第二减速器与第二丝杠连接，从而使轴向运动机构沿风洞法向运动；所述的轴向运动机构包括第三丝杠、第三直线导轨、第三减速器、第三伺服电机、轴向基座、连接板和第一滑块，第三丝杠、第三直线导轨、第三减速器和第三伺服电机安装在轴向基座上，第三丝杠和第三直线导轨平行，第三直线导轨上安装有第一滑块，第一滑块与连接板固...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁文博，张楠，王峰，王志强，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21