一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109556821A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201811340667.0(22)申请日2018.11.12(71)申请人中国航天空气动力技术研究院地址100074北京市丰台区云岗西路17号(72)发明人叶瑞刘训华姜维刘荣建张婷婷潘俊杰(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人李晶尧(51)Int.Cl.G01M9/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置(57)摘要一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，涉及常规高超声速风洞试验技术领域；包括加载装置、模型后段、隔热套、杆式天平、支杆和攻角机构刀臂；其中，支杆为水平放置的柱形杆状结构；且支杆的轴向一端设置有凹槽；杆式天平的轴向一端沿轴向伸入支杆的凹槽中；隔热套设置在杆式天平与支杆的连接处；且隔热套套装在杆式天平轴向另一端的外壁；模型后段同轴固定套装在隔热套的外壁；加载装置竖直悬挂在模型后段的轴向一端；攻角机构刀臂套装在支杆轴向另一端的外壁；本发明操作简单，排除了人为测量误差的影响，测量精度高，为高超声速风洞试验高精度测量飞行器的力矩奠定基础。CN109556821ACN109556821A权利要求书1/2页1.一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：包括加载装置(1)、模型后段(2)、隔热套(3)、杆式天平(4)、支杆(5)和攻角机构刀臂(6)；其中，支杆(5)为水平放置的柱形杆状结构；且支杆(5)的轴向一端设置有凹槽；杆式天平(4)的轴向一端沿轴向伸入支杆(5)的凹槽中；隔热套(3)设置在杆式天平(4)与支杆(5)的连接处；且隔热套(3)套装在杆式天平(4)轴向另一端的外壁；模型后段(2)同轴固定套装在隔热套(3)的外壁；加载装置(1)竖直悬挂在模型后段(2)的轴向一端；攻角机构刀臂(6)套装在支杆(5)轴向另一端的外壁。2.根据权利要求1所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述测量装置还包括砝码；每个砝码的重量为0.1kg。3.根据权利要求2所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述加载装置(1)包括加载吊框(11)和砝码盘(12)；其中，加载吊框(11)为矩形框架结构；加载吊框(11)套装在模型后段(2)的轴向一端；且加载吊框(11)定边的下沿与模型后段(2)顶部外壁接触；砝码盘(12)悬挂在加载吊框(11)的下壁；且砝码盘(12)保持水平。4.根据权利要求3所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述模型后段(2)的顶部设置有锥孔(21)；锥孔(21)与模型后段(2)轴向指向隔热套(3)一端的端面距离为10-15mm。5.根据权利要求4所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述锥孔(21)的深度为0.025-0.035mm；锥孔(21)的锥角为120°。6.根据权利要求5所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述加载吊框(11)顶壁下端设置有顶尖(111)；加载装置(1)悬挂在模型后段(2)的外壁时，顶尖(111)伸入锥孔(21)，且顶尖(111)与锥孔(21)底部接触。7.根据权利要求6所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述顶尖(111)与锥孔(21)为点接触。8.根据权利要求7所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：计算天平校心与风洞试验模型相对位置的方法为：S1：计算加载点到天平校心距离L1；S2：测量加载点到模型后段(2)端面的距离L2；S3：计算天平校心与风洞试验模型相对位置Lx。9.根据权利要求8所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述S1中，加载点到天平校心距离L1的计算方法为：向砝码盘(12)上添加砝码；从0.1kg；每次增加1个砝码，直至重量增加至1kg；式中，M为施加在杆式天平(4)的力矩；G为施加在杆式天平(4)的力；H为加载重量；为一次函数拟合曲线G～H的斜率；2CN109556821A权利要求书2/2页为一次函数拟合曲线M～H的斜率。10.根据权利要求9所述的一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置，其特征在于：所述S3中，天平校心与风洞试验模型相对位置Lx的计算方法为：Lx＝L2-L1。3CN109556821A说明书1/4页一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置技术领域[0001]本发明涉及一种常规高超声速风洞试验技术领域，特别是一种测量天平校心与风洞试验模型相对位置的装置。背景技术[0002]目前航空航天研