一种飞机模型仿真验证平台制造技术

本发明专利技术涉及仿真实验技术领域，具体涉及一种飞机模型仿真验证平台，该飞机模型仿真验证平台包括基台、承载块、顶杆、电机和控制器；所述基台上方设有承载块，承载块在竖直方向上的移动，用于承托飞机模型，飞机模型的引擎尾部位置设有对应的顶杆；由于固定在飞机模型上的支撑结构干扰了连接处的气动布局，影响了测量的气动性能，同时飞机模型处于相对静止状态，使得仿真验证的数据具有局限性；故此，本发明专利技术通过设置在飞机模型引擎尾部的顶杆，通过风洞中的气流对飞机模型产生的作用力进行气动性能的仿真验证，使飞机模型自身在仿真中进行适应调整，获取更加完善的气动性能数据，提升了飞机模型仿真验证数据的丰富性和真实性。

An aircraft model simulation and verification platform

【技术实现步骤摘要】
一种飞机模型仿真验证平台
本专利技术涉及仿真实验
，具体涉及一种飞机模型仿真验证平台。
技术介绍
随着航空领域的不断开放，越来越多的新型飞机开始相继诞生，在飞机设计时，需要的对飞机模型进行仿真验证，以及利用该平台进行数据模拟各种情况对飞机模型的影响，验证飞机模型和设计可行性的方法；其中仿真验证通过计算机辅助，建立虚拟的流场模型进行流体力学仿真，但其计算结果的精度往往取决于对复杂流场仿真前置处理时的边界条件、物性参数等的定义是否与实际一致，以及计算方法与后置处理是否准确等方面，往往需要在真实的物理流场风洞中进行验证。风洞源自于英语“WindTunnel”，风洞实验室是以人工方式产生的气流来模拟飞行器周围的气体流动情况，通过收集分析数据作出最佳设计；飞行器在试飞之前必须要在风洞实验室内反复试验后才能投入使用，是飞行器研制工作中不可缺少的重要部分；关于飞行器仿真验证风洞的介绍，可参见:艾鱼,NASA风洞实验室一览[J].航天员.2013.(3):56-59。现有技术中也出现了一些飞机模型仿真验证平台的技术方案，如申请号为2018115954716的一项中国专利公开了一种飞机模型仿真验证平台：包括仿真激励模块和仿真显示模块；仿真激励模块中的仿真模型单元与仿真激励单元连接，仿真激励单元与第一数据管理单元连接，第一数据管理单元与第一数据库以及第一数据接口管理单元分别连接；仿真显示模块中的仿真显示单元与第二数据管理单元连接，第二数据管理单元与第二数据库和第二数据接口管理单元分别连接；第一数据接口管理单元与第二数据接口管理单元连接；第一数据库与第二数据库连接；该技术方案能够实现低成本快速可扩展的验证，以满足多种飞机、多种设备的仿真验证要求；实现系统模块的并行开发，提高了平台的开发效率；但是该技术方案中的仿真结果需要得到风洞实验或实际物理流场的验证才能确保可靠性的问题，使得该技术方案中飞机模型仿真验证数据的质量难以保证。鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种飞机模型仿真验证平台，采用了特殊的仿真验证平台结构，解决了上述技术问题。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出了一种飞机模型仿真验证平台，通过设置在飞机模型引擎尾部的顶杆，通过风洞中生成的气流对飞机模型产生的作用力，使得飞机模型仅与顶杆相作用进行气动性能的仿真验证，配合风洞中风力参数的微量变化，使飞机模型在仿真验证中进行微量的适应性姿态调整，获取更加完善的气动性能数据，提升了飞机模型仿真验证数据的丰富性和真实性。本专利技术所述的一种飞机模型仿真验证平台，包括基台、承载块、顶杆、电机和控制器；所述基台上设置有凹坑，凹坑中安装有伸缩架，伸缩架的顶端设有承载块：所述伸缩架由液压杆驱动，控制承载块在竖直方向上的移动；所述承载块用于承托飞机模型；所述飞机模型的后方设有立柱，飞机模型的引擎尾部位置设有顶杆；所述顶杆的头部与飞机模型的引擎尾部相接触，顶杆的尾部固定在立柱上；所述顶杆与飞机模型的引擎位置一一对应，顶杆通过立柱固定安装在基台上；所述电机驱动仿真平台的风扇运转，为飞机模型的仿真验证提供风力来源；所述控制器通过控制电机的功率，调节仿真验证过程中的风力大小，控制器通过控制伸缩架上液压杆的动作，驱动承载块的升降；工作时，启动控制器，伸缩架伸出，使得承载块升起，将飞机模型放置在承载块上，在基台上安装调整立柱的位置，使顶杆的头部对应贴合在飞机模型的引擎尾部位置上，通过控制电机启动风扇运转，风从飞机模型的头部方向吹来，模拟出飞机在飞行时与风之间的相互作用，同时逐渐缩回伸缩架降下承载块，使承载块落入基台的凹坑中，飞机模型在竖直方向上受风的升力托起，飞机模型在水平方向上受引擎尾部位置的顶杆作用定位；由于在仿真过程中往往通过支撑结构固定连接在飞机模型的中部或尾部，以充分的测量其气动性能，但是固定连接在飞机模型上的支撑结构干扰了连接处的气动布局，影响了局部测量的气动性能，同时风洞中的飞机模型在仿真验证中处于相对静止状态，而无法获取飞机模型动态的气动性能数据，使得仿真验证的数据具有局限性；本专利技术利用设置在飞机模型引擎尾部的顶杆，通过风洞中生成的气流对飞机模型产生的作用力，使得飞机模型仅与顶杆相作用进行气动性能的仿真验证，选择顶杆作用在飞机模型的引擎尾部，更加真实的模拟了飞机飞行中的动力来源，避免了支撑结构对飞机模型上的局部气动造型的仿真干扰，通过设置的顶杆与飞机模型的引擎尾部相接触，配合风洞中风力参数的微量变化，使得飞机模型在仿真验证中进行微量的适应性姿态调整，获取更加完善的气动性能数据，提升了飞机模型仿真验证数据的丰富性和真实性。优选的，所述顶杆的头部设置有气囊，气囊呈圆台状，圆台状气囊的小端面固连在顶杆的头部，圆台状气囊的大端面朝向飞机模型的引擎尾部；所述气囊的大端面中部凹陷，用于贴合在飞机模型的引擎尾部上；工作时，将顶杆对准飞机模型的引擎尾部位置，启动风洞进行仿真验证，由于各型号飞机模型的引擎造型差异，使得对应的顶杆头部需要不同的造型以配合接触在飞机模型的引擎尾部位置上，防止顶杆定位的位置偏差对仿真验证的数据造成影响；通过设置在顶杆头部圆台状的气囊，气囊的中部凹陷使得顶杆可以准确的定位在飞机模型的引擎尾部位置上，同时在风洞中风力的作用下，飞机模型的引擎尾部造型使得气囊的接触面形状发生对应改变，从而避免顶杆定位在飞机模型引擎尾部位置上的偏差，提升了飞机模型仿真验证数据的丰富性和真实性。优选的，所述顶杆的内部设置有气管；所述立柱上设有微型气泵；所述气管的一端与气囊相连通，气管的另一端通过顶杆的尾部连通至微型气泵上，微型气泵上设置有压力传感器；所述压力传感器通过气管反馈顶杆头部气囊的压力值；工作时，飞机模型仅通过引擎尾部的顶杆定位在风洞中，需要控制风洞中的气流参数来保证飞机模型仿真验证的顺利进行；设置在顶杆头部的气囊可以反馈飞机模型上不同位置的引擎受力情况，通过压力传感器将气囊的气压数据反馈至控制器的处理模块中，进而通过控制器调节风洞中风力的大小处于仿真验证的合理范围内，以避免风洞中的飞机模型在仿真中被吹起或掉落而终止验证过程，提升了飞机模型仿真验证数据的丰富性和真实性。优选的，所述微型气泵上设有气压调节器，气压调节器受控制器的控制；所述控制器可以通过气压调节器分别调节各气囊中的气压值大小；工作时，飞机模型在仿真中需要模拟飞机运行中各种实际情况，以获得真实全面的验证数据，改变风洞中的气流参数仅能作为外部环境的变化对飞机模型性能的验证，而无法通过改变飞机模型自身的参数以验证飞机模型的性能；通过控制器控制微型气泵上的气压调节器，使得各顶杆头部的气囊具有不同的气压值，来模拟飞机的各引擎在不同工况下的作用情况，以及对飞机模型整体气动性能的影响，提升了飞机模型仿真验证数据的丰富性和真实性。优选的，所述顶杆的尾段设置有螺纹，顶杆通过螺纹转动安装在立柱上，顶杆在立柱外部的接触处设置有定位螺母；工作时，通过旋转调节顶杆在立柱上的伸出长度，以适应于不同型号飞机模型上的引擎位置，设置的定位螺母将定位后的顶杆限定，确保了在飞机模型仿真中顶杆作用位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机模型仿真验证平台，包括基台(1)、承载块(2)、顶杆(3)、电机和控制器；其特征在于：所述基台(1)上设置有凹坑(11)，凹坑(11)中安装有伸缩架(12)，伸缩架(12)的顶端设有承载块(2)：所述伸缩架(12)由液压杆驱动，控制承载块(2)在竖直方向上的移动；所述承载块(2)用于承托飞机模型；所述飞机模型的后方设有立柱(4)，飞机模型的引擎尾部位置设有顶杆(3)；所述顶杆(3)的头部与飞机模型的引擎尾部相接触，顶杆(3)的尾部固定在立柱(4)上；所述顶杆(3)与飞机模型的引擎位置一一对应，顶杆(3)通过立柱(4)固定安装在基台(1)上；所述电机驱动仿真平台的风扇运转，为飞机模型的仿真验证提供风力来源；所述控制器通过控制电机的功率，调节仿真验证过程中的风力大小，控制器通过控制伸缩架(12)上液压杆的动作，驱动承载块(2)的升降。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞机模型仿真验证平台，包括基台(1)、承载块(2)、顶杆(3)、电机和控制器；其特征在于：所述基台(1)上设置有凹坑(11)，凹坑(11)中安装有伸缩架(12)，伸缩架(12)的顶端设有承载块(2)：所述伸缩架(12)由液压杆驱动，控制承载块(2)在竖直方向上的移动；所述承载块(2)用于承托飞机模型；所述飞机模型的后方设有立柱(4)，飞机模型的引擎尾部位置设有顶杆(3)；所述顶杆(3)的头部与飞机模型的引擎尾部相接触，顶杆(3)的尾部固定在立柱(4)上；所述顶杆(3)与飞机模型的引擎位置一一对应，顶杆(3)通过立柱(4)固定安装在基台(1)上；所述电机驱动仿真平台的风扇运转，为飞机模型的仿真验证提供风力来源；所述控制器通过控制电机的功率，调节仿真验证过程中的风力大小，控制器通过控制伸缩架(12)上液压杆的动作，驱动承载块(2)的升降。


2.根据权利要求1所述的一种飞机模型仿真验证平台，其特征在于：所述顶杆(3)的头部设置有气囊(31)，气囊(31)呈圆台状，圆台状气囊(31)的小端面固连在顶杆(3)的头部，圆台状气囊(31)的大端面朝向飞机模型的引擎尾部；所述气囊(31)的大端面中部凹陷，用于贴合在飞机模型的引擎尾部上。


3.根据权利要求2所述的一种飞机模型仿真验证平台，其特征在于：所述顶杆(3)的内部设置有气管(32)；所述立柱(4)上设有微...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，张文龙，谢佳伟，
申请(专利权)人：孙涛，
类型：发明
国别省市：安徽;34