【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种飞行器风标式攻角传感器风洞试验装置，用于测量风标式攻角传感器在亚跨、超声速飞行环境下的动态跟随特性。属于风洞试验装置。
技术介绍
1、攻角是飞行器实时状态的一个重要参数，是判断飞行器飞行性能和操控稳定性的核心指标，同时也是飞机失控、失速检测的核心数据。攻角系统一方面能够呈现出准确的飞行攻角、失速攻角等重要信息，另一方面还可以键入攻角信号，为火控计算提供重要的帮助，使得武器投射更加准确。
2、风标式攻角传感器主要由风标、转轴以及角度传感器等构成。如果飞行器攻角相对于气流的方向发生改变，那么其绕流也就发生改变，此时风标所处的流场也就发生改变，作用于风标上下两个面上的气动力不再相等，形成一个转矩，迫使风标绕轴转动，直至风标的楔形截面对称线与气流方向一致，达到合力矩为零停止转动，此时风标转过的角度即为飞行器的实际攻角。
3、攻角传感器的探测攻角与实际飞行攻角的关系，受安装位置、飞行流场等因素的影响。在超声速、高超声速飞行环境下，飞行器周围的流场发生剧烈变化，会一定程度上影响攻角传感器的探测特性。攻角传感器的探测特性，要求能快速响应飞行器的攻角变化，即时将测量的攻角反馈给飞行控制系统，这就需要攻角传感器具有较高的跟随响应特性。为此，需要设计一套能够在风洞中给定攻角传感器不同激励频率和振幅的试验装置，并通过调节风洞中的流场环境获得攻角传感器的探测特性。
技术实现思路
1、本申请解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置。
2、本申请提供的技术方案如下：
3、一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，包括风洞、侧窗平台、联杆、偏心轴承、攻角传感器和角度传感器；
4、侧窗平台固定连接于风洞外壁，且侧窗平台覆盖窗口的位置；
5、攻角传感器包括基座、风标、风标传动轴和测量传感器，基座固定于侧窗平台内，风标传动轴与基座转动连接，风标连接于风标传动轴的一端，且风标通过窗口伸入风洞内；风标传动轴的另一端伸出侧窗平台，并通过联杆和偏心轴承与驱动电机的输出轴连接，驱动电机用于驱动风标传动轴周期性进行正转和反转，驱动电机固定连接于风洞的外壁；测量传感器用于测量风标传动轴的转动角度；
6、角度传感器固定连接于侧窗平台，角度传感器用于准确测量风标传动轴的角度变化。
7、所述联杆包括第一杆和第二杆，第一杆的一端与风标传动轴固定连接，第一杆的另一端与第二杆转动连接，第二杆的另一端连接偏心轴承，偏心轴承的外圈与第二杆固定，驱动电机的输出轴插入偏心轴承的内圈并与内圈固定连接，偏心轴承的内圈轴线与外圈轴线不重合。
8、所述联杆还包括圆筒，圆筒套设于风标传动轴外侧，风标传动轴的外壁面固定连接有第一角度键，圆筒的外壁面固定连接有第二角度键；风标传动轴外套设有角度锁，角度锁开设有第一键槽和第二键槽，第一键槽与第一角度键配合，第二键槽与第二角度键配合。
9、所述第一角度键和第二角度键均沿着圆筒的轴线方向延伸，第一键槽和第二键槽沿着角度锁轴线方向贯穿角度锁。
10、所述第一角度键位于圆筒背离侧窗平台的一侧。
11、所述风标传动轴上螺纹连接有用于螺母，螺母位于角度锁远离侧窗平台的一侧。
12、所述圆筒的外壁面设置有垂直于圆筒轴线的阶梯面，螺母锁紧于角度锁背离侧窗平台的一侧时，角度锁的端面与阶梯面接触。
13、所述角度传感器为电位计。
14、综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
15、(1)、通过侧窗支撑方式，将角度传感器、电机、支撑连接件等试验部件安装在风洞外侧，只保留攻角传感器的风标在流场内，减少了试验装置对风洞内流场的干扰作用，同时也减少了气流对角度传感器、电机等测量和控制精度的影响。
16、(2)、通过设计分析，采用动态信号采集仪同步实时采集风标攻角传感的输出信号与角度传感器的输出信号，可以简单高效的得到风标攻角传感器在风洞中不同流场环境下的动态响应特性。
17、(3)、通过电机转轴与轴承转轴的偏心，将电机的输出信号转化为正弦波形式的激励，以此来带动联杆周期摆动，并通过更换不同偏心轴承连接件实现不同摆动频率和幅度的要求。
18、(4)、对因机械原因导致的误差进行建模分析，严格控制了主要误差源(如配合间隙、弯杆变形)，提高了试验攻角的控制和采集精度。
19、(5)、通过角度锁的设计形式，能够快速实现不同角度下的攻角传感器动态响应特性试验。
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1.一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：包括风洞(1)、侧窗平台(2)、联杆(4)、偏心轴承(5)、攻角传感器和角度传感器(22)；
2.根据权利要求1所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述联杆包括第一杆(41)和第二杆(42)，第一杆(41)的一端与风标传动轴(33)固定连接，第一杆(41)的另一端与第二杆(42)转动连接，第二杆(42)的另一端连接偏心轴承(5)，偏心轴承(5)的外圈与第二杆(42)固定，驱动电机(14)的输出轴插入偏心轴承(5)的内圈并与内圈固定连接，偏心轴承(5)的内圈轴线与外圈轴线不重合。
3.根据权利要求2所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述联杆还包括圆筒(43)，圆筒(43)套设于风标传动轴(33)外侧，风标传动轴(33)的外壁面固定连接有第一角度键(16)，圆筒(43)的外壁面固定连接有第二角度键(17)；风标传动轴(33)外套设有角度锁(6)，角度锁(6)开设有第一键槽和第二键槽，第一键槽与第一角度键(16)配合，第二键槽与第二角度键(17)配合。
4.根据
5.根据权利要求3所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述第一角度键(16)位于圆筒(43)背离侧窗平台(2)的一侧。
6.根据权利要求3所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述风标传动轴(33)上螺纹连接有用于螺母，螺母位于角度锁(6)远离侧窗平台(2)的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述圆筒(43)的外壁面设置有垂直于圆筒(43)轴线的阶梯面，螺母锁紧于角度锁(6)背离侧窗平台(2)的一侧时，角度锁(6)的端面与阶梯面接触。
8.根据权利要求1所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述角度传感器(22)为电位计。
...【技术特征摘要】
1.一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：包括风洞(1)、侧窗平台(2)、联杆(4)、偏心轴承(5)、攻角传感器和角度传感器(22)；
2.根据权利要求1所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述联杆包括第一杆(41)和第二杆(42)，第一杆(41)的一端与风标传动轴(33)固定连接，第一杆(41)的另一端与第二杆(42)转动连接，第二杆(42)的另一端连接偏心轴承(5)，偏心轴承(5)的外圈与第二杆(42)固定，驱动电机(14)的输出轴插入偏心轴承(5)的内圈并与内圈固定连接，偏心轴承(5)的内圈轴线与外圈轴线不重合。
3.根据权利要求2所述的一种攻角传感器跟随特性风洞试验装置，其特征在于：所述联杆还包括圆筒(43)，圆筒(43)套设于风标传动轴(33)外侧，风标传动轴(33)的外壁面固定连接有第一角度键(16)，圆筒(43)的外壁面固定连接有第二角度键(17)；风标传动轴(33)外套设有角度锁(6)，角度锁(6)开设有第一键槽和第二键槽，第一键槽与第一角度键(16)配...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴军飞，刘壮壮，郭丰领，欧平，张江，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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