一种直升机风浪横摇模型水池试验装置的制作方法

本发明涉及直升机水池试验技术领域，具体为一种直升机风浪横摇模型水池试验装置。

背景技术：

目前，随着直升机水上迫降事故的不断发生，直升机的设计要求和适航取证要求也有了新的提高。开展必要的直升机水上迫降技术研究，可为直升机水上运行适航取证提供技术储备，并降低型号研制风险。为分析研究直升机的横摇响应特性，目前研究思路是通过直升机风浪横摇模型试验来进行相应数据的分析和实机换算。在直升机横摇模型试验中，主要通过试验得到不同外载工况下模型水面漂浮时的姿态、艏艉水线位置和时域条件下的角速度、加速度大小。但目前还未有一种实用的直升机风浪横摇模型水池试验装置。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种直升机风浪横摇模型水池试验装置。

本发明的技术方案为：

所述一种直升机风浪横摇模型水池试验装置，其特征在于：包括直升机风浪横摇模型(1)、水动力高速试验拖车系统(12)、测桥(5)、模型连接部件、风机组(6)、传感器系统和数据采集系统(11)；

所述直升机风浪横摇模型(1)通过模型连接部件安装在水动力高速试验拖车系统(12)下的测桥(5)上；风机组(6)置于模型侧向，并与测桥(5)固定连接；

所述模型连接部件包括两根线性导轨(4)、一对轴承装置(2)；一对轴承装置(2)分别密封固定在直升机风浪横摇模型(1)艏艉两端，且一对轴承装置(2)的中心轴线共线；两根线性导轨(4)平行固定在测桥(5)上，且垂直于水动力高速试验拖车系统(12)运动方向，并处于直升机风浪横摇模型(1)前后两侧，线性导轨(4)下部开有孔槽，单个轴承装置(2)穿过一根线性导轨(4)的孔槽，并可沿孔槽前后，上下自由运动，单个轴承装置(2)外端安装有纵向运动限位装置(3)；

所述传感器系统能够测量直升机风浪横摇模型(1)的纵向倾角、横向倾角、重心位置升沉、纵向角速度、横向角速度、纵向加速度、横向加速度、艏艉吃水高度；并将测量的参数值传递给数据采集系统(11)。

进一步的优选方案，所述一种直升机风浪横摇模型水池试验装置，其特征在于：试验装置还包括照相录像系统，照相录像系统包括照相机(7)、录像机(8)、录像机固定装置(9)、照相录像控制系统(10)；照相机位于模型侧向，模型艏艉各布设一台照相机；录像机固定装置(9)将录像机(8)安装在水动力高速试验拖车系统(12)下方，并处于直升机风浪横摇模型(1)的前方，从录像机(8)中能观察直升机风浪横摇模型(1)在试验过程中的运动情况；照相录像控制系统(10)控制照相机(7)及录像机(8)工作。

进一步的优选方案，所述一种直升机风浪横摇模型水池试验装置，其特征在于：所述轴承装置(2)由轴承与轴承座组合得到，轴承座固定在直升机风浪横摇模型(1)艏端或艉端，轴承安装在轴承座内，并穿过线性导轨(4)的孔槽；纵向运动限位装置(3)采用插销或螺栓，限制轴承在线性导轨(4)内超界限运动。

有益效果

本发明提出了一种实用的直升机风浪横摇模型水池试验装置，为设计具有水上漂浮能力的直升机提供数据输入，同时为解决与水上漂浮有关的配平姿态、横向稳定性、风浪响应等相关内容的研究提供试验技术支撑。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1：本发明的结构示意图；

图2：模型连接部件结构示意图；

其中：1、直升机风浪横摇模型；2、轴承装置；3、纵向运动限位装置；4、线性导轨；5、测桥；6、风机组；7、照相机；8、录像机；9、录像机固定装置；10、照相录像控制系统；11、数据采集系统；12、水动力高速试验拖车系统。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的目的是提供一种实用的直升机风浪横摇模型水池试验装置。

如图1所示，直升机风浪横摇模型水池试验装置包括直升机风浪横摇模型1、水动力高速试验拖车系统12、测桥5、模型连接部件、风机组6、传感器系统和数据采集系统11。

所述直升机风浪横摇模型1通过模型连接部件安装在水动力高速试验拖车系统12下的测桥5上；风机组6置于模型侧向，并距水池侧壁一定距离，通过风机组自带固结装置固定于测桥5上。

所述模型连接部件包括两根线性导轨4、一对轴承装置2。一对轴承装置2分别密封固定在直升机风浪横摇模型1艏艉两端，且一对轴承装置2的中心轴线共线。两根线性导轨4平行固定在测桥5上，且垂直于水动力高速试验拖车系统12运动方向，并处于直升机风浪横摇模型1前后两侧，线性导轨4下部开有孔槽，单个轴承装置2外端穿过一根线性导轨4的孔槽，并可沿孔槽前后，上下自由运动，单个轴承装置2外端安装有纵向运动限位装置3。

如图2所示，所述轴承装置2由轴承与轴承座组合得到，轴承座固定在直升机风浪横摇模型1艏端或艉端，轴承安装在轴承座内，并穿过线性导轨4的孔槽；纵向运动限位装置3采用插销或螺栓，限制轴承在线性导轨4内超界限运动。

上述装置安装完成后，可保证直升机风浪横摇模型1能在一定范围内绕一对轴承装置2的轴线转动以及前后自由运动，并沿一对线性导轨4上下运动，通过一对线性导轨4可防止试验过程中模型产生偏航，通过纵向运动限位装置3可限制模型的前后运动范围并防止模型因纵倾角度过大造成轴承装置滑出线性导轨4的情况发生。

所述传感器系统能够测量直升机风浪横摇模型1的纵向倾角、横向倾角、重心位置升沉、纵向角速度、横向角速度、纵向加速度、横向加速度、艏艉吃水高度；并将测量的参数值传递给数据采集系统11。

如图1所示，试验装置还包括照相录像系统，照相录像系统包括照相机7、录像机8、录像机固定装置9、照相录像控制系统10；照相机位于模型侧向，模型艏艉各布设一台照相机；录像机固定装置9将录像机8安装在水动力高速试验拖车系统12下方，并处于直升机风浪横摇模型1的前方，保证录像机在试验过程中不发生颤动，从录像机8中能观察直升机风浪横摇模型1在试验过程中的运动情况；照相录像控制系统10控制照相机7及录像机8工作。

通过上述装置能够有效进行直升机风浪横摇模型水池试验。试验时，根据试验工况，打开造波机设备造波/开启风机组造风，风浪条件稳定并达到试验要求后，打开数据采集系统，记录模型的纵向倾角、横向倾角、重心位置升沉、纵向角速度、横向角速度、纵向加速度、横向加速度、艏艉吃水高度等试验数据，，并同时对模型运动状态进行录像和拍照。试验结束后，根据不同试验状态下的模型姿态、艏艉水线位置和角速度、加速度大小，分析模型随时间的横摇角度和横摇角速度变化曲线，并得到风浪条件下模型的横摇运动响应，最终通过试验数据分析的直升机漂浮特性，给出直升机稳定性评价及危险风浪外载荷范围，为设计具有水上漂浮能力的直升机提供数据输入，同时为解决与水上漂浮有关的配平姿态、横向稳定性、风浪响应等相关内容的研究提供试验技术支撑。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。