The invention provides a single pendulum balance for measuring resistance of underwater vehicle. The invention comprises steel wire, flat plate, hydrofoil, pendulum mechanism, optical measuring mechanism and calibration mechanism; the flat plate is arranged above the water surface, and the lower part of the flat plate is suspended by the steel wire test model; the back end of the test model is provided with hydrofoil; the hydrofoil is connected with the single pendulum mechanism on the upper part of the flat plate; the test model promotes the hydrofoil to oscillate, and the hydrofoil drives the single pendulum mechanism to oscillate; and the optical measuring mechanism to measure. The vibration of the pendulum mechanism is recorded quantitatively, and the force measuring process of the balance is calibrated by the calibration mechanism. The invention adopts a single pendulum balance for measuring resistance of underwater vehicle, which can conveniently adjust the length of light path, improve the resolution ability of the balance to vibration of the single pendulum mechanism, facilitate electromagnetic shielding and constant temperature and humidity maintenance, help to solve the interference problem of the complex working process of the test model to the balance measurement, and realize online real-time calibration of the force measurement process.
【技术实现步骤摘要】
一种用于测量水下航行体阻力的单摆式天平
本专利技术所述的一种用于测量水下航行体阻力的单摆式天平。
技术介绍
阻力测量是水动力学研究的基础试验手段之一,对于开展水下航行体的减阻等研究具有不可替代的作用。目前,在水下航行体减阻等方面的研究中,水下阻力常见数值为数牛至数十牛,以5N为例,另外,考虑到减阻率一般为5%~50%左右,则得减阻量为0.25N~2.5N。为了精确测得该数值,测量精度应当高至少一个量级,因此,水下阻力的测量精度应当优于0.01N量级。另外,考虑到水下阻力测量面临着复杂的干扰因素,因此,水下阻力测量应当具备较好的抗干扰能力。
技术实现思路
本专利技术为提高水下航行体阻力测量的精度,提出了一种用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,本专利技术采用单摆原理,将阻力施加在单摆机构上,同时利用光杠杆方法测量单摆的振动角度,结合电磁标定和砝码标定方法,测量得到阻力值。本专利技术采用如下技术方案:本专利技术所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,包括钢丝,平板,水翼,单摆机构,光学测量机构,标定机构;所述的平板布置在水面上方,平板的下方通过钢丝悬吊试验模型;试验模型的后端设有水翼;水翼与平板上部的单摆机构相连;试验模型推动水翼摆动,水翼带动单摆机构振动;光学测量机构测量记录单摆机构的振动;标定机构对天平测力过程进行标定。本专利技术所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,所述的水翼至少两个,并相互呈镜面对称布置,设置在试验模型的流场下游,位于试验模型后部。本专利技术所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,所述的单摆机构包括摆杆,配重,V型支撑槽,滚转轴;所述 ...
【技术保护点】
1.一种用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,其特征在于:包括钢丝(2),平板(3),水翼(15),单摆机构,光学测量机构,标定机构;所述的平板(3)布置在水面上方,平板(3)的下方通过钢丝(2)悬吊试验模型(1);试验模型(1)的后端设有水翼(15);水翼(15)与平板(3)上方的单摆机构相连;试验模型(1)推动水翼(15)摆动,水翼(15)带动单摆机构振动;光学测量机构测量记录单摆机构的振动;标定机构对天平测力过程进行标定。
【技术特征摘要】
1.一种用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,其特征在于:包括钢丝(2),平板(3),水翼(15),单摆机构,光学测量机构,标定机构;所述的平板(3)布置在水面上方,平板(3)的下方通过钢丝(2)悬吊试验模型(1);试验模型(1)的后端设有水翼(15);水翼(15)与平板(3)上方的单摆机构相连;试验模型(1)推动水翼(15)摆动,水翼(15)带动单摆机构振动;光学测量机构测量记录单摆机构的振动;标定机构对天平测力过程进行标定。2.根据权利要求1所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,其特征在于:所述的水翼(15)至少两个,并相互呈镜面对称布置,设置在试验模型(1)的流场下游,位于试验模型(1)后部。3.根据权利要求1或2所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,其特征在于:所述的单摆机构包括摆杆(11),配重(12),V型支撑槽(13),滚转轴(14);所述的V型支撑槽(13)布置在平板(3)的上表面;V型支撑槽(13)内有滚转轴(14),水翼(15)通过连接杆与滚转轴(14)垂直相连;滚转轴(14)水平方向设置摆杆(11);摆杆(11)的一端设有配重(12)。4.根据权利要求3所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,其特征在于:所述的V型支撑槽(13)之间的滚转轴(14)的轴杆部分设有平面反射镜(8),平面反射镜(8)可随滚转轴(14)一起转动。5.根据权利要求4所述的用于测量水下航行体阻力的单摆式天平,其特征在于:所述的V型支撑槽(13)外侧设有垂直于平板(3)的支架结构;其支架上设有位移传感...
【专利技术属性】
技术研发人员:张代贤,阳鹏宇,史喆羽,胡站伟,黄勇,肖京平,李国强,王万波,覃晨,
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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