一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统技术方案

本发明专利技术属于飞行器试验技术领域，公开了一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统。高速拖曳系统的水槽轨道横跨水槽的左、右两端。水槽轨道的右侧装卡水槽轨道车。水槽轨道车的左端通过轨道梁支撑杆件机构与模型车轨道梁上段的下表面连接；中段安装液压油缸驱动系统；水槽轨道车的右端安装夹轨器。水槽轨道的左侧装卡前导向车；前导向车的左端安装夹轨器，右端通过前导向组件与模型车轨道梁下段的上表面连接。模型车轨道梁顶端安装模型车驱动系统，中段通过轨道模型车安装飞行器模型，下端的上表面安装紧急缓冲器。具备不更换铰点实现0

【技术实现步骤摘要】
一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统


[0001]本专利技术属于飞行器试验
，具体涉及一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统。

技术介绍

[0002]跨介质飞行器水空跨越试验高速拖曳系统是用于开展模拟跨介质飞行器冲击入水和冲击出水的运动过程的试验设备，运动机构带动模型以一定的速度冲击入水、冲击出水。
[0003]中国专利文献库公开了专利技术名称为一种变角度、变速度模型出入水装置（申请号202210291775.3），其模型出入水的轨道角和模型姿态角可大范围稳定调节（一般满足30
°
~90
°
）。出入水过程中，能够同步测量模型受到的冲击载荷、头部形变以及介质分离面形态等参数，为飞行器的研制提供数据支撑。
[0004]但是，根据跨介质飞行器实际使用工况，对于高速拖曳系统提高了能力要求。现要求高速拖曳系统的模型的入水角度与水平线之间的角度调节范围扩大至0
°
~120
°
，模型出入水速度范围扩大至0.1m/s～20m/s，速度控制精度达到0.1m/s。同时，受到水槽深度与出入水轨道长度限制，跨介质飞行器模型需要在较短距离内实现速度归零。
[0005]因此，要求用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统具备更大的出入水角度和更大范围的出入水速度调节能力，并且出入水轨道具备长悬臂结构的几何特征，尤其是，跨介质飞行器模型在加减速出入水过程中的受力复杂对结构设计具有极大的挑战。
[0006]当前，亟需发展一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统。
[0008]本专利技术的用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统，其特点是，所述的高速拖曳系统包括水槽轨道、水槽轨道车、出入水轨道组件、轨道模型车、模型车驱动系统、紧急缓冲器、前导向组件、前导向车和夹轨器；出入水轨道组件包括液压油缸驱动系统、模型车轨道梁、轨道梁支撑杆件机构；水槽轨道横跨水槽，水槽轨道的左、右两端下表面分别固定在水槽的左、右两侧顶面；水槽轨道的右侧装卡和支撑水槽轨道车；水槽轨道车的左端通过轨道梁支撑杆件机构与模型车轨道梁上段的下表面连接；水槽轨道车的中段安装有液压油缸驱动系统；水槽轨道车的右端安装有装卡在水槽轨道右端下表面的夹轨器；水槽轨道的左侧装卡和支撑前导向车；前导向车的左端安装有装卡在水槽轨道左端下表面的夹轨器；前导向车的右端通过前导向组件与模型车轨道梁下段的上表面连接；模型车轨道梁为长悬臂结构，模型车轨道梁顶端安装有模型车驱动系统；模型车
轨道梁中段的上表面安装有轨道模型车，飞行器模型通过模型支架安装在轨道模型车上；模型车轨道梁下端的上表面安装有紧急缓冲器；模型车驱动系统通过同步带驱动轨道模型车。
[0009]所述的轨道梁支撑杆件机构包括固定铰支座Ⅰ、水平限位滑轨、连接杆Ⅰ、连接杆Ⅱ、连接杆Ⅲ和固定铰支座Ⅱ；在液压油缸驱动系统的左侧依次安装水平限位滑轨和固定铰支座Ⅰ，右侧安装固定铰支座Ⅱ；液压油缸驱动系统的液压杆的左端固定在左侧固定铰支座Ⅰ上，液压杆的右端通过销与连接杆Ⅰ固定，销装卡在水平限位滑轨中，销沿水平限位滑轨左右移动；连接杆Ⅰ和连接杆Ⅲ平行，连接杆Ⅰ和连接杆Ⅲ的固定端从下至上依次铰接在模型车轨道梁上，连接杆Ⅰ的中点铰接在连接杆Ⅱ的上端，连接杆Ⅲ的悬空端铰接在连接杆Ⅱ的下部；连接杆Ⅱ与模型车轨道梁的上表面平行，连接杆Ⅱ的下端铰接在固定铰支座Ⅰ上；液压油缸驱动系统推动液压杆左右伸缩，通过连接杆Ⅰ、连接杆Ⅱ和连接杆Ⅲ组成的连杆机构，改变模型车轨道梁的倾斜角度；液压杆左右伸缩过程中，连接杆Ⅰ和连接杆Ⅲ保持平行相位，连接杆Ⅱ与模型车轨道梁的上表面保持平行相位。
[0010]进一步地，所述的前导向组件包括L型杆、倾斜限位滑轨和直杆；倾斜限位滑轨为板条，中心轴线上开有通槽，还设置有上端缺口；L型杆的竖直段固定在前导向车的下表面，L型杆的水平段与水面平行，水平段的末端通过销装卡在倾斜限位滑轨的通槽内；直杆垂直于模型车轨道梁的上表面，直杆的固定端固定在模型车轨道梁上，直杆的自由端通过销装卡在倾斜限位滑轨的通槽内；液压油缸驱动系统通过轨道梁支撑杆件机构带动模型车轨道梁改变倾斜角度，使得前导向组件带动前导向车沿水槽轨道左右移动，倾斜限位滑轨限制模型车轨道梁下端的横向位移，并提高竖直方向刚度，当模型车轨道梁的倾斜角度小于30
°
时，模型车轨道梁通过倾斜限位滑轨上端缺口与前导向车脱离，避免干涉影响。
[0011]进一步地，所述的出入水轨道组件的材料为304钢板，高速拖曳系统的剩余组件的材料为Q355B钢板。
[0012]进一步地，所述的同步带具有弹性，符合包括GBT13487在内的圆弧齿同步带标准。
[0013]本专利技术的用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统，通过液压油缸驱动系统驱动轨道梁支撑杆件机构实现模型车轨道梁的倾斜角度在0
°
~120
°
范围内的连续大范围调节，实现了调节飞行器模型入水角度的功能。飞行器模型在轨道模型车的带动下进行冲击入水或者冲击出水试验，当飞行器模型的头部接触水面时，模型车驱动系统控制轨道模型车减速停车，紧急缓冲器防止模型车驱动系统制动失效导致飞行器模型损坏模型车轨道梁。飞行器模型的出入水速度通过模型车驱动系统自动调节，飞行器模型的姿态角通过更换模型支架手动调节。前导向组件和前导向车限制模型车轨道梁下端的横向位移，并提高竖直方向刚度；当模型车轨道梁倾斜角度小于30
°
时，模型车轨道梁通过前导向组件上端缺口与前导向车脱离，避免出现干涉影响；在试验结束时，使模型车轨道梁脱离水面，减小锈腐蚀损伤，便于保养维修，延长高速拖曳系统的使用寿命。夹轨器提高了水槽轨道车的结构稳定性，防止水槽轨道车倾倒并抑制飞行器模型出入水时刻产生的冲击载荷。
[0014]另外，相比传统液压油缸直接支撑模型车轨道梁的方式，本专利技术的用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统中的轨道梁支撑杆件机构能够有效减小液压杆的行程，
提升液压油缸驱动系统的稳定性。同时不需要更换铰点就能够实现模型车轨道梁（4）的倾斜角度在0
°
~120
°
范围调节，首次实现了倾斜角度大于90
°
的工况能力。
[0015]本专利技术的用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统具有以下特点：1.通过设计水槽轨道车、出入水轨道组件与前导向组件的结构尺寸与连接方式，在液压油缸行程较短、不更换铰点的情况下，具备飞行器模型大范围入水角度调节能力，使入水角度与水平线之间的角度范围为0
°
～120
°
，实现了大于90
°
的冲击入水试验工况，并具备了较高稳定性。
[0016]2.模型车驱动系统采用二次调节液压马达驱动的同步带带动飞行器模型高速出入水，实现短距离速度大范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统，其特征在于，所述的高速拖曳系统包括水槽轨道（1）、水槽轨道车（2）、出入水轨道组件、轨道模型车（6）、模型车驱动系统（7）、紧急缓冲器（8）、前导向组件（9）、前导向车（10）和夹轨器（11）；出入水轨道组件包括液压油缸驱动系统（3）、模型车轨道梁（4）、轨道梁支撑杆件机构（5）；水槽轨道（1）横跨水槽，水槽轨道（1）的左、右两端下表面分别固定在水槽的左、右两侧顶面；水槽轨道（1）的右侧装卡和支撑水槽轨道车（2）；水槽轨道车（2）的左端通过轨道梁支撑杆件机构（5）与模型车轨道梁（4）上段的下表面连接；水槽轨道车（2）的中段安装有液压油缸驱动系统（3）；水槽轨道车（2）的右端安装有装卡在水槽轨道（1）右端下表面的夹轨器（11）；水槽轨道（1）的左侧装卡和支撑前导向车（10）；前导向车（10）的左端安装有装卡在水槽轨道（1）左端下表面的夹轨器（11）；前导向车（10）的右端通过前导向组件（9）与模型车轨道梁（4）下段的上表面连接；模型车轨道梁（4）为长悬臂结构，模型车轨道梁（4）顶端安装有模型车驱动系统（7）；模型车轨道梁（4）中段的上表面安装有轨道模型车（6），飞行器模型通过模型支架安装在轨道模型车（6）上；模型车轨道梁（4）下端的上表面安装有紧急缓冲器（8）；模型车驱动系统（7）通过同步带驱动轨道模型车（6）。2.根据权利要求1所述的用于跨介质飞行器水空跨越试验的高速拖曳系统，其特征在于，所述的轨道梁支撑杆件机构（5）包括固定铰支座Ⅰ（501）、水平限位滑轨（502）、连接杆Ⅰ（503）、连接杆Ⅱ（504）、连接杆Ⅲ（505）和固定铰支座Ⅱ（506）；在液压油缸驱动系统（3）的左侧依次安装水平限位滑轨（502）和固定铰支座Ⅰ（501），右侧安装固定铰支座Ⅱ（506）；液压油缸驱动系统（3）的液压杆的左端固定在左侧固定铰支座Ⅰ（501）上，液压杆的右端通过销与连接杆Ⅰ（503）固定，销装卡在水平限位滑轨（502）中，销沿水平限位滑轨（502）左右移动；连接杆Ⅰ（503）和连接杆Ⅲ（505）平行，连接杆Ⅰ（503）和连接杆Ⅲ（505）的固定端从下至...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博文，王可，孙德文，宋远佳，李胤，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：