【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器的流场模拟领域，具体是涉及到一种飞行器的流场模拟系统及方法。
技术介绍
1、飞行器的控制系统通过控制舵机带动舵片的偏转产生的气动力来对飞行器的姿态实现控制，姿态包含偏航，滚转和俯仰。由于飞行器的飞行速度很快，通过实验观测不仅成本高，难度较大而且通常时间也很短，对于学习者和爱好者很难直观的感受到控制系统对姿态的影响，通常是通过仿真系统来进行判断。
2、目前也有地面微型风洞和微型飞行器进行模拟，可直观长时间低成本的观测控制系统对某一单一姿态的影响，但是目前将飞行器安装在风洞内的安装设备针对性强，对特定的飞行器需要设计特定的安装装置，而且普遍结构复杂或者功能简单，例如中国专利“cn202110569916.9-一种用于微型扑翼飞行器研究的小型风洞实验系统”，在安装之后无法进行调节固定方式，功能有限。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种提供两种飞行器固定方式，且固定方式切换方便快捷，整体结构简单可靠的飞行器的流场模拟系统及方法。
2、本专利技术一种飞行器的流场模拟系统，包括风洞、飞行器安装装置以及待测试的飞行器；
3、所述飞行器安装装置包括安装杆和操作杆，所述安装杆设置在所述风洞内，所述操作杆滑动设置在所述安装杆上，且操作杆一端位于风洞内，另一端伸出风洞外；
4、所述安装杆朝向风洞内的一端设置有铰接座，所述飞行器铰接设置在所述铰接座上；
5、所述飞行器上还设置有与铰接轴线同轴的弧形外齿，所述
6、更进一步地，所述铰接座包括两块相对设置的铰接板和可拆卸连接两个铰接板的铰接轴，所述飞行器上设置有连接板，所述连接板设置在两个铰接板之间，且所述连接板上设置有与铰接轴转动配合的铰接孔。
7、更进一步地，所述弧形外齿设置在连接板外侧。
8、更进一步地，所述安装杆沿轴线设置有滑动槽，所述操作杆滑动设置在所述滑动槽内。
9、更进一步地，所述安装杆另一端伸出风洞外侧，且安装杆位于风洞外侧设置有连通滑动槽的条形槽，所述操作杆上设置伸出条形槽的压杆，通过操作压杆控制操作杆沿滑动槽移动。
10、更进一步地，所述飞行器安装装置还包括弹性件，弹性件一端与安装杆固定，另一端与操作杆或限位齿固定，弹性件驱动所述限位齿与弧形外齿啮合。
11、更进一步地，所述飞行器安装装置还包括底座，所述安装杆位于风洞外侧的一端固定在所述底座上，所述底座位于滑动槽底部设置有电磁铁，所述操作杆位于风洞外侧的一端设置有电磁铁配合块。
12、更进一步地，所述飞行器内设置有烟雾罐，所述飞行器侧壁设置有连通烟雾罐的透气孔。
13、更进一步地，所述风洞包括依次设置的扩散段、稳定段、收缩段、测试段和扩压段，所述飞行器安装装置和飞行器设置在所述测试段位置。
14、本专利技术还提供一种飞行器的流场模拟方法，使用上述飞行器的流场模拟系统，包括如下步骤：
15、s1，将待测飞行器通过铰接座铰接设置在安装杆端部，在调整好飞行器的角度后，驱动操作杆朝向飞行器移动，直至限位齿与弧形外齿啮合，完成飞行器的安装和初始角度固定；
16、s2，打开风洞，待风洞的气流速度运行平稳后，控制飞行器进入飞行模式；
17、s3，驱动操作杆远离飞行器移动，限位齿与弧形外齿脱离；
18、s4，观察或记录飞行器的俯仰控制情况。
19、本专利技术的有益效果是，本专利技术所提供的飞行器安装装置，可以将飞行器安装至风洞内部，并且能够提供全向固定和具有俯仰方向转动自由度的局部方向固定，可以根据不同的模拟需求选择固定方式，且固定方式的切换在风洞外部进行，且仅需控制操作杆的移动，控制方便快捷。
20、具体的固定方式通过铰接、弧形外齿和限位齿的组合，限位齿仅能沿操作杆的移动方向进行直线移动，在限位齿与弧形外齿啮合后即限定了弧形外齿以及飞行器的位置，此时即使风洞内的风流推动飞行器进行俯仰转动，即弧形外齿具有一个驱动其转动的外力，该外力也是驱动限位齿转动而非驱动限位齿直线移动，因此飞行器的自身重力以及受风流产生的各个方向的外力均不会影响限位齿与弧形外齿的啮合稳定性，在无人工或外力控制操作杆的情况下，飞行器的固定稳定可靠。而对于接触俯仰角度转动自由度的固定，仅需人工或外力控制操作杆朝向远离飞行器的方向移动即可，此时飞行器通过铰接结构固定在安装杆端部，可以沿铰接轴线进行俯仰角度的转动。
21、即整个飞行器安装装置将固定控制部分与铰接部分结合，结构简单可靠，控制方便灵活，具有两种固定方式切换，提高模拟效果，模拟过程可以观测控制系统对某一单一姿态的影响，从而加深对相关控制原理和控制参数的设定，比如可以将控制系统的控制参数作一定量偏差范围内修改，比较不同参数对该姿态的影响。此系统也可以用于教学，对学生或者爱好者对控制原理的理解有较大帮助，对初学者加深对控制原理的理解和提升其学习兴趣有较大的意义。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种飞行器的流场模拟系统，其特征是，包括风洞(1)、飞行器安装装置(2)以及待测试的飞行器(3)；
2.如权利要求1所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述铰接座(211)包括两块相对设置的铰接板(2111)和可拆卸连接两个铰接板(2111)的铰接轴(2112)，所述飞行器(3)上设置有连接板(32)，所述连接板(32)设置在两个铰接板(2111)之间，且所述连接板(32)上设置有与铰接轴(2112)转动配合的铰接孔(33)。
3.如权利要求2所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述弧形外齿(31)设置在连接板(32)外侧。
4.如权利要求1-3任一项所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述安装杆(21)沿轴线设置有滑动槽(212)，所述操作杆(22)滑动设置在所述滑动槽(212)内。
5.如权利要求4所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述安装杆(21)另一端伸出风洞(1)外侧，且安装杆(21)位于风洞(1)外侧设置有连通滑动槽(212)的条形槽(213)，所述操作杆(22)上设置伸出条形槽(213)的压杆(222)，
6.如权利要求1-3、5任一项所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述飞行器安装装置(2)还包括弹性件(26)，弹性件(26)一端与安装杆(21)固定，另一端与操作杆(22)或限位齿(221)固定，弹性件(26)驱动所述限位齿(221)与弧形外齿(31)啮合。
7.如权利要求6所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述飞行器安装装置(2)还包括底座(23)，所述安装杆(21)位于风洞(1)外侧的一端固定在所述底座(23)上，所述底座(23)位于滑动槽(212)底部设置有电磁铁(24)，所述操作杆(22)位于风洞(1)外侧的一端设置有电磁铁配合块(25)。
8.如权利要求1-3、5任一项所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述飞行器(3)内设置有烟雾罐(34)，所述飞行器(3)侧壁设置有连通烟雾罐(34)的透气孔(35)。
9.如权利要求1-3、5任一项所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述风洞(1)包括依次设置的扩散段(11)、稳定段(12)、收缩段(13)、测试段(14)和扩压段(15)，所述飞行器安装装置(2)和飞行器(3)设置在所述测试段(14)位置。
10.一种飞行器的流场模拟方法，其特征是，使用如权利要求1-9任一项所述的飞行器的流场模拟系统，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种飞行器的流场模拟系统，其特征是，包括风洞(1)、飞行器安装装置(2)以及待测试的飞行器(3)；
2.如权利要求1所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述铰接座(211)包括两块相对设置的铰接板(2111)和可拆卸连接两个铰接板(2111)的铰接轴(2112)，所述飞行器(3)上设置有连接板(32)，所述连接板(32)设置在两个铰接板(2111)之间，且所述连接板(32)上设置有与铰接轴(2112)转动配合的铰接孔(33)。
3.如权利要求2所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述弧形外齿(31)设置在连接板(32)外侧。
4.如权利要求1-3任一项所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述安装杆(21)沿轴线设置有滑动槽(212)，所述操作杆(22)滑动设置在所述滑动槽(212)内。
5.如权利要求4所述的飞行器的流场模拟系统，其特征是，所述安装杆(21)另一端伸出风洞(1)外侧，且安装杆(21)位于风洞(1)外侧设置有连通滑动槽(212)的条形槽(213)，所述操作杆(22)上设置伸出条形槽(213)的压杆(222)，通过操作压杆(222)控制操作杆(22)沿滑动槽(212)移动。
6.如权利要求1-3、5任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨华波，许秋平，张士峰，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。