本发明涉及风洞试验飞行器设计,具体为一种带动力动态试验模型结构。
背景技术:
1、随着国内外风洞试验技术不断发展,动态风洞试验与动力模拟风洞试验这两类特种风洞试验也发展的越发成熟。动态风洞试验需要试验机构对模型进行强迫振动,因此对模型的重量及惯量限制较为严格。动力模拟风洞试验模型内部,需要安装连接电机或马达为螺旋桨提供动力,往往会对模型整体带来额外的重量与振动载荷,也对模型的结构强度有更大的要求。
2、现有技术中,很难研制出同时兼顾动态风洞试验与动力模拟风洞试验这两类特种风洞试验的模型,动态试验要求模型轻量化、低转动惯量,带动力试验需集成动力装置,因此要考虑动力装置的安装和连接加固,以及相应管路的排布,往往会对模型增加额外的重量负担;随着科技的发展,航空航天领域对风洞试验数据的要求也在逐步提升,滑流影响下的动态气动特性的研究问题亟须突破。
3、因此,亟待提出一种带动力动态试验模型结构,以解决现有技术中无法同时进行动态及动力模拟风洞试验的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述事实,本发明为了解决现有技术中无法同时进行动态及动力模拟风洞试验的问题,进而设计了一种带动力动态试验模型结构。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种带动力动态试验模型结构,包括机身、中央翼、外翼、短舱机构、垂尾;
4、所述中央翼安装在机身上,中央翼的左右两侧连接外翼,短舱机构安装在中央翼的底部两侧,垂尾安装在机身尾端;
5、所述中央翼包括中央翼骨架、中央翼管路盖板、中央翼前蒙皮、中央翼后蒙皮、中央翼前减重槽、电机安装槽、中央翼后减重槽、中央翼背部减重槽、电机布线槽;
6、所述中央翼骨架中间开设有电机布线槽,电机布线槽下方开设有电机安装槽,中央翼骨架的前部区域两侧开设有中央翼前减重槽,电机布线槽上方盖有中央翼管路盖板,中央翼的中部区域开设有中央翼背部减重槽,中央翼的后部区域两侧开设有中央翼后减重槽;
7、所述电机安装槽、中央翼前减重槽、中央翼背部减重槽、中央翼后减重槽均贯穿中央翼骨架上下表面,中央翼前减重槽上下表面贴敷中央翼前蒙皮,中央翼后减重槽上下表面贴敷中央翼后蒙皮;
8、所述短舱机构包括短舱外壳、电机托板、电机、钢箍、螺旋桨;
9、所述电机与电机托板通过钢箍固定,电机的前端连接螺旋桨、桨毂、桨帽,短舱外壳包覆在电机周围,电机托板尾端从电机后端伸出,电机托板与中央翼骨架插接。
10、进一步地:所述机身包括前机身、中机身、后机身,前机身包括前机身外壳和前机身骨架,中机身包括中机身外壳和中机身骨架,后机身包括后机身外壳和后机身骨架;
11、所述前机身骨架、中机身骨架、后机身骨架依次止口连接,前机身外壳包覆在前机身骨架上,中机身外壳包覆在中机身骨架上,后机身外壳包覆在后机身骨架上,垂尾安装在后机身的尾端。
12、进一步地:所述中机身骨架上设置有方形止口,中央翼固定在方形止口上。
13、进一步地:所述外翼包括外翼骨架、外翼蒙皮、外翼安装座,中央翼骨架的左右两侧通过外翼安装座与外翼骨架端口连接,外翼蒙皮包覆在外翼骨架上。
14、进一步地:所述钢箍为两道。
15、进一步地:所述电机托板上设置有两道钢箍槽,防止钢箍滑脱,电机托板的尾端设置三个安装凸台。
16、进一步地:所述电机托板与中央翼骨架由合金钢制成。
17、进一步地:所述前机身外壳、中机身外壳、后机身外壳均为碳纤维蒙皮外壳。
18、进一步地:所述外翼由铝合金制成。
19、进一步地:所述外翼蒙皮、中央翼前蒙皮、中央翼后蒙皮均为碳纤维蒙皮外壳。
20、本发明的有益效果在于:
21、1.本发明在保证飞机模型的参考心与模型实际质心重合、模型整体尽量减重的基础上,加强模型局部强度,确保短舱机构与模型的牢固连接,使模型本身能承受住短舱机构的重力以及运行过程中产生的抖动。
22、2.相较于传统的动态试验模型及动力模拟试验模型,本发明无需为动态试验和动力模拟试验分别设计、制造两套独立模型,可实现动力模拟与动导数试验的同时进行,有利于探究滑流影响下的动态气动特性,弥补了该领域试验数据的空白,目前该模型结构已成功研制,并应用于实际风洞试验中。
23、3.本发明可减少材料采购、加工制造、工装模具等环节的重复投入,降低加工成本,同时缩短模型开发周期。
24、4.本发明的同一模型在两类试验中使用,避免了因不同模型的加工误差、结构差异导致的气动特性偏差。
1.一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,包括机身、中央翼、外翼、短舱机构、垂尾(8);
2.根据权利要求1所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述机身包括前机身(1)、中机身(10)、后机身(9),前机身(1)包括前机身外壳和前机身骨架,中机身(10)包括中机身外壳和中机身骨架(22),后机身(9)包括后机身外壳和后机身骨架(23);
3.根据权利要求2所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述中机身骨架(22)上设置有方形止口,中央翼固定在方形止口上。
4.根据权利要求1所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述外翼包括外翼骨架(11)、外翼蒙皮(4)、外翼安装座(18),中央翼骨架(3)的左右两侧通过外翼安装座(18)与外翼骨架(11)端口连接,外翼蒙皮(4)包覆在外翼骨架上。
5.根据权利要求1所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述钢箍(21)为两道。
6.根据权利要求1所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述电机托板(19)上设置有两道钢箍槽,防止钢箍(21)滑脱,电机托板(19)的尾端设置三个安装凸台。
7.根据权利要求1所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述电机托板(19)与中央翼骨架(3)由合金钢制成。
8.根据权利要求2所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述前机身外壳、中机身外壳、后机身外壳均为碳纤维蒙皮外壳。
9.根据权利要求3所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述外翼由铝合金制成。
10.根据权利要求4所述的一种带动力动态试验模型结构,其特征在于,所述外翼蒙皮(4)、中央翼前蒙皮(6)、中央翼后蒙皮(7)均为碳纤维蒙皮外壳。