高速风洞机弹自由投放试验装置的制作方法

本实用新型涉及飞行器风洞试验技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种可用于高速飞行器外挂物自由投放的高速风洞机弹自由投放试验装置。

背景技术：

飞行器外挂物如副油箱、火箭、导弹、炸弹、鱼雷、空运物资等，这些投放物在离开飞机的初期处于飞机的干扰流场中，它们的运动轨迹和姿态对保证飞机安全尤为重要。干扰流场的特性与飞机的外形、飞行速度、飞行高度、飞机的姿态、外挂物的外形及其在飞机上的安装位置和姿态等很多因素有关，所以投放物离开飞机初始瞬间的运动轨迹和投放物的姿态很难用理论方法准确地计算出来，特别是随着电子工业的发展，作战中的空袭和突防技术有新的发展，高马赫数下投放炸弹和发射导弹的越来越多，由于压缩性的影响和激波的干扰，使飞机附近的干扰流场变得更加复杂，更增加理论计算投放物轨迹和姿态的难度。

为了获取高速飞机弹射投放在投放初始阶段的运动姿态和轨迹，研究各种参数(如飞机外形、飞机姿态、飞行高度和速度，投放物外形以及悬挂位置等)对投放物轨迹和姿态的影响，从而判定投放初始瞬间的安全性和可靠性，确定安全投放的参数范围等，为外挂物的布局和投放参数控制提供可靠的数据，通常需在风洞中进行模型投放试验。

当外挂物(导弹，炸弹等)比较重的情况下，一般采用自由投放试验方法，即投放是无初始弹射速度的自由落体。高速风洞自由投放试验通常采用重模型法，重模型法的运动是严格相似的，其不足之处是模型的重量大，短周期俯仰摆动阻尼不足，但是，对于投放试验来说，值得关注的是在载机附近的干扰流场中投放物的运动轨迹和姿态，与俯仰运动摆动周期相比较，模型在干扰流场中运动时间是小量，所以上述缺点并不影响试验结果。但现有技术中没有一种用于连接外挂物与投放物的装置，以在高速风洞中完成投放物的自由投放试验。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供了一种高速风洞机弹自由投放试验装置，可完成高速风洞机弹自由投放试验，且结构简单实用。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，本实用新型提供了一种高速风洞机弹自由投放试验装置，包括：

横向固定梁，其两端分别固定在置于高速风洞中的载机上；

第一弹性构件，其一端固定在所述横向固定梁上；

连接构件，其与所述第一弹性构件的另一端连接，并与试验模型可拆卸地连接，所述连接构件上开设一盲孔；

锁紧与解锁构件，其固定在所述载机上，并选择性地插入所述盲孔，所述锁紧与解锁构件插入所述盲孔，以将所述试验模型与所述载机连接；并且所述锁紧与解锁构件在气体的作用下脱离所述盲孔，所述第一弹性构件带动所述连接构件相对于所述载机移动，以使得所述试验模型脱离所述连接构件，并进行自由投放运动。

本实用新型所述的载机可以为飞机或者飞行器，例如通过螺栓将横向固定梁固定在飞行器腹部中心或者飞机机翼下方。所述锁紧与解锁构件具有锁紧以及解锁功能，具体为：当锁紧与解锁构件插入所述盲孔时，所述试验模型固定在连接构件上，连接构件固定在载机上，从而将试验模型固定在载机上；当所述锁紧与解锁构件在气体的作用下脱离连接构件上的盲孔时，所述第一弹性构件带动所述连接构件相对于所述载机移动，所述试验模型将会脱离所述连接构件，所述试验模型在重力的作用下完成自由投放。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，所述连接构件包括与所述横向固定梁平行的基座以及垂直设置在所述基座上的柱形凸台，所述基座与所述试验模型可拆卸连接，所述盲孔开设在所述柱形凸台上，所述柱形凸台的侧壁上水平延伸出第一凸块。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，第一弹性构件包括第一弹簧盖以及第一弹簧，所述第一弹簧盖固定在所述横向固定梁上，且所述第一弹簧盖的上端面与所述第一凸块的下端面持平，所述第一弹簧的一端固定在所述第一弹簧盖上，所述第一弹簧的另一端与所述柱形凸台的侧壁连接。当所述锁紧与解锁构件插入所述盲孔时，所述第一弹簧处于压缩状态，当所述锁紧与解锁构件脱离所述盲孔时，所述第一弹簧在恢复形变的过程中，将带动与其连接的连接构件相对于载机运动，由于连接构件与试验模型之间为可拆卸连接，从而使得试验模型与连接构件脱离，试验模型进行自由投放。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，所述基座的两端向远离所述柱形凸台的方向延伸出侧壁，所述侧壁上开设有贯通孔；

且所述试验模型上间隔设置两个第二凸块，所述两个第二凸块上均设有挂钩，所述挂钩与所述贯通孔通过销轴连接。当所述第一弹性构件带动连接构件运动时，销轴会从所述贯通孔中脱离出来，从而使得所述试验模型脱离所述连接构件。试验模型与连接构件采用销轴的连接方式，可限制试验模型的左右移动和转动，并且通过改变两个销轴的长度，从而调节试验模型与载机的相对安装角δ。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，还包括：

两个第一通过孔，其均开设在所述横向固定梁上，并贯通所述横向固定梁的上端面至下端面，所述两个第一通过孔位于所述第一弹性构件和所述连接构件之间；

两个导向柱，其一端分别穿过所述两个第一通过孔，并固定在所述横向固定梁上；

一固定架，其与所述两个导向柱的另一端连接。

通过改变两个导向柱插入横向固定梁的深度来调节试验模型与载机之间的相对距离L，便于多种条件的测试。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，还包括：

V型槽，其开设在所述试验模型的上表面；

第二通过孔，其开设在所述横向固定梁上，并贯通所述横向固定梁的上端面至下端面；

定位销，其一端穿过所述第二通过孔，并嵌入所述V型槽内，且另一端固定在所述横向固定梁的上端面。

将定位销插入试验模型上表面的V形槽中，从而限制试验模型在风洞启动时的前后移动。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，还包括：

第二弹性构件，其一端固定在所述固定架上，另一端与所述连接构件连接。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，所述第二弹性构件包括第二弹簧盖以及第二弹簧，所述第二弹簧盖固定在所述固定架上，所述第二弹簧的一端固定在所述第二弹簧盖上，所述第二弹簧的另一端与所述柱形凸台的侧壁连接。

所述第二弹性构件可配合第一弹性构件带动所述连接构件移动，能够提供足够且平衡的推动力，并且由于第一弹性构件固定在横向固定梁上，第二弹性构件固定在固定架上，即第一弹簧与柱形凸台的上端连接，第二弹簧与柱形凸台的下端连接，第一弹簧和第二弹簧同时推动柱形凸台的上端和下端，从而能够保证连接构件的柱形凸台和基座同时移动，进而保证连接构件与试验模型的快速分离。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，所述锁紧与解锁构件包括：

气缸缸体，其具有一气体进气口以及一开口；

气缸推杆，其位于所述气缸缸体内，所述气缸推杆的一端选择性地插入所述盲孔；

气缸堵块，其部分堵塞在所述气缸缸体的开口处，所述气缸堵块具有容纳所述气缸推杆的另一端的容纳腔。

气体通过进气口进入所述气缸缸体，所述气缸推杆在气体的作用下，向远离所述盲孔的方向运动，位于气缸缸体开口处的气缸堵块可避免气缸推杆脱离气缸缸体。

优选的是，所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中，所述固定架上开设有矩形导向槽，所述锁紧与解锁构件在所述矩形导向槽内移动，以使得所述试验模型脱离所述连接构件。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、本实用新型提供的高速风洞机弹自由投放试验装置能够在风洞流场建立过程中，实现对自由投放试验模型的可靠挂载，在非投放状态下不产生运动，最大限度地减小系统的内部应力。

2、本实用新型提供的高速风洞机弹自由投放试验装置可实现试验模型与载机之间的不同相对距离L和不同相对安装角δ的要求。

3、本实用新型提供的高速风洞机弹自由投放试验装置具有设计合理且结构简单实用的优点。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型其中一个实施例所述的高速风洞机弹自由投放试验装置的结构示意图；

图2为本实用新型其中一个实施例所述的高速风洞机弹自由投放试验装置中锁紧与解锁构件的结构示意图；

图3为本实用新型其中一个实施例所述的高速风洞机弹自由投放试验装置的连接构件的结构示意图；

图4为本实用新型其中一个实施例所述的高速风洞机弹自由投放试验装置的固定架的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、图2、图3所示，本实用新型其中一个实施例中提供了一种高速风洞机弹自由投放试验装置，包括：

横向固定梁1，其两端分别固定在置于高速风洞中的载机上；

第一弹性构件2，其一端固定在所述横向固定梁1上；

连接构件3，其与所述第一弹性构件2的另一端连接，并与试验模型4可拆卸地连接，所述连接构件3上开设一盲孔310；

锁紧与解锁构件5，其固定在所述载机上，并选择性地插入所述盲孔310，所述锁紧与解锁构件5插入所述盲孔310，以将所述试验模型4与所述载机连接；并且所述锁紧与解锁构件5在气体的作用下脱离所述盲孔310，所述第一弹性构件2带动所述连接构件3相对于所述载机移动，以使得所述试验模型4脱离所述连接构件3，并进行自由投放运动。

该实施例中所述的载机可以为飞机或者飞行器，例如通过螺栓将横向固定梁1固定在飞行器腹部中心或者飞机机翼下方。所述锁紧与解锁构件5具有锁紧以及解锁功能，具体为：当锁紧与解锁构件5插入所述盲孔310时，所述试验模型4固定在连接构件3上，连接构件3固定在载机上，从而将试验模型4固定在载机上；当所述锁紧与解锁构件5在气体的作用下脱离连接构件3上的盲孔310时，所述第一弹性构件2带动所述连接构件3相对于所述载机移动，所述试验模型4将会脱离所述连接构件3，所述试验模型4在重力的作用下完成自由投放。

在其中一个实施例中，所述连接构件3包括与所述横向固定梁1平行的基座320以及垂直设置在所述基座320上的柱形凸台330，所述基座320与所述试验模型4可拆卸连接，所述盲孔310开设在所述柱形凸台330上，所述柱形凸台330的侧壁上水平延伸出第一凸块340。

在其中一个实施例中，第一弹性构件2包括第一弹簧盖210以及第一弹簧220，所述第一弹簧盖210固定在所述横向固定梁1上，且所述第一弹簧盖210的上端面与所述第一凸块340的下端面持平，所述第一弹簧220的一端固定在所述第一弹簧盖210上，所述第一弹簧220的另一端与所述柱形凸台330的侧壁连接。当所述锁紧与解锁构件5插入所述盲孔310时，所述第一弹簧220处于压缩状态，当所述锁紧与解锁构件5脱离所述盲孔310时，所述第一弹簧220在恢复形变的过程中，将带动与其连接的连接构件3相对于载机运动，由于连接构件3与试验模型4之间为可拆卸连接，从而使得试验模型4与连接构件3脱离，试验模型4进行自由投放。

在其中一个实施例中，所述基座320的两端向远离所述柱形凸台330的方向延伸出侧壁，所述侧壁上开设有贯通孔321；

且所述试验模型4上间隔设置两个第二凸块410，所述两个第二凸块410上均设有挂钩，所述挂钩与所述贯通孔321通过销轴连接。当所述第一弹性构件2带动连接构件3运动时，销轴会从所述贯通孔321中脱离出来，从而使得所述试验模型4脱离所述连接构件3。在该实施例中，试验模型4与连接构件3采用销轴的连接方式，可限制试验模型4的左右移动和转动，并且通过改变两个销轴的长度，从而调节试验模型4与载机的相对安装角δ。

在其中一个实施例中，所述高速封冻机弹自由投放试验装置还包括：

两个第一通过孔110，其均开设在所述横向固定梁1上，并贯通所述横向固定梁1的上端面至下端面，所述两个第一通过孔110位于所述第一弹性构件2和所述连接构件3之间；

两个导向柱6，其一端分别穿过所述两个第一通过孔110，并固定在所述横向固定梁1上；

一固定架7，其与所述两个导向柱的另一端连接。

在该实施例中，通过改变两个导向柱6插入横向固定梁1的深度来调节试验模型4与载机之间的相对距离L，便于多种条件的测试。

在其中一个实施例中，还包括：

V型槽420，其开设在所述试验模型4的上表面；

第二通过孔120，其开设在所述横向固定梁1上，并贯通所述横向固定梁1的上端面至下端面；

定位销8，其一端穿过所述第二通过孔120，并嵌入所述V型槽420内，且另一端固定在所述横向固定梁1的上端面。

在该实施例中，将定位销8插入试验模型4上表面的V形槽420中，从而限制试验模型4在风洞启动时的前后移动。

在其中一个实施例中，还包括：

第二弹性构件9，其一端固定在所述固定架7上，另一端与所述连接构件3连接。

在其中一个实施例中，所述第二弹性构件9包括第二弹簧盖910以及第二弹簧920，所述第二弹簧盖910固定在所述固定架7上，所述第二弹簧920的一端固定在所述第二弹簧盖910上，所述第二弹簧920的另一端与所述柱形凸台330的侧壁连接。

在该实施例中，所述第二弹性构件9可配合第一弹性构件2带动所述连接构件3移动，能够提供足够且平衡的推动力，并且由于第一弹性构件2固定在横向固定梁1上，第二弹性构件9固定在固定架7上，即第一弹簧220与柱形凸台330的上端连接，第二弹簧920与柱形凸台330的下端连接，第一弹簧220和第二弹簧920同时推动柱形凸台330的上端和下端，从而能够保证连接构件3的柱形凸台330和基座320同时移动，进而保证连接构件3与试验模型4的快速分离。

在其中一个实施例中，如图2所示，所述锁紧与解锁构件5包括：

气缸缸体510，其具有一气体进气口511以及一开口；

气缸推杆520，其位于所述气缸缸体510内，所述气缸推杆520的一端选择性地插入所述盲孔310；

气缸堵块530，其部分堵塞在所述气缸缸体510的开口处，所述气缸堵块530具有容纳所述气缸推杆520的另一端的容纳腔。

在该实施例中，气体通过进气口511进入所述气缸缸体510，所述气缸推杆520在气体的作用下，向远离所述盲孔310的方向运动，位于气缸缸体开口处的气缸堵块530可避免气缸推杆脱离气缸缸体510。

在其中一个实施例中，如图4所示，所述固定架7上开设有矩形导向槽710，所述锁紧与解锁构件5在所述矩形导向槽710内移动，以使得所述试验模型4脱离所述连接构件3。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。