本發(fā)明涉及微型風洞實驗領域，具體地，涉及一種超微尺寸飛行器風洞實驗臺的裝置。

背景技術：

風洞是研制飛行器非常重要的方法和環(huán)節(jié)。為了了解飛行器的飛行特性和空氣動力學特性，一般需要對飛行器進行大量的風洞實驗。將飛行器置于風洞實驗臺的流場中進行測試。傳統(tǒng)的風洞實驗，一般多對飛行器的某個部件進行試驗，試驗對象一般都是試驗模型，通過特制的支架把模型支撐起來進行實驗。

對一些文獻進行檢索，如中國實用新型專利201220024203.0，該專利公開一種應用于飛行器風洞試驗的并聯(lián)柔索牽引機構：“飛行器模型上多點分別與多根柔索連接，多根柔索的另一端分別通過滑輪連接電絞盤，多個滑輪分別連接在固定平臺上。該實用新型專利采用柔索牽引替代傳統(tǒng)的支架，使得對氣流流場影響減小到最小，且較易實現(xiàn)飛行器模型姿態(tài)的變化，使飛行器模型風洞試驗數(shù)據(jù)更接近真實”但是，跟傳統(tǒng)的風洞試驗一樣，該專利的風洞試驗的飛行器對象一般還是試驗模型，跟真實的飛行器的風洞試驗還是有差距的；另外這種結構雖然降低了對氣流流場的影響，但這種復雜的柔索結構并不適用于微型飛行器的風洞試驗，且誤差也會比較大，這種結構也不能解決氣流的流速與飛行器翅膀拍打頻率之間的關系問題。

基于此，迫切需要一種超微尺寸飛行器風洞實驗臺裝置，使其避免或減小上述影響因素，同時擴展其應用范圍。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種超微尺寸飛行器風洞實驗臺的裝置，所述裝置以飛行器實驗架為組件，微米熒光顆粒從所述一體化實驗架的左邊經(jīng)所述整流柵格進入，再經(jīng)所述CPU可調轉速器和所述整流柵格進入實驗段，外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動態(tài)，進而觀察流場分布。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種超微尺寸飛行器風洞實驗臺的裝置，包括：一體化飛行器實驗架，實驗段，三個整流柵格，兩個CPU可調轉速器，導軌，微型飛行器；其中：

所述一體化飛行器實驗架為一框架結構，所述一體化飛行器實驗架作為實驗段、三個整流柵格、CPU可調轉速器、導軌、微型飛行器的載體；所述一體化飛行器實驗架的一側為一長方體腔；

三個所述整流柵格，即第一整流柵格、第二整流柵格、第三整流柵格，從左到右依次排列，均與所述一體化飛行器實驗架相接觸，并固定在所述一體化飛行器實驗架上；

所述實驗段通過實驗段支撐架與所述一體化飛行器實驗架相接觸，并固定在所述一體化飛行器實驗架上；

兩個所述CPU可調轉速器，即第一CPU可調轉速器和第二CPU可調轉速器，其中：第一CPU可調轉速器通過CPU可調轉速器固定架與所述一體化飛行器實驗架相接觸，并固定在所述一體化飛行器實驗架一側的長方體腔內；第二CPU可調轉速器與第三整流柵格相接觸，用于將實驗段的氣流經(jīng)過第三整流柵格后排出，使實驗段的流場穩(wěn)定，同時第二CPU可調轉速器用于有效防止外界氣流的干擾；

所述導軌，安裝于所述實驗段內部；

所述微型飛行器水平放置在所述導軌上并沿所述導軌運動。

優(yōu)選地，所述裝置在進行風洞試驗時，微米熒光顆粒從所述一體化飛行器實驗架的一側經(jīng)所述第一整流柵格進入，再經(jīng)所述第一CPU可調轉速器和所述第二整流柵格進入所述實驗段；外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動態(tài)，進而觀察流場分布，由流場分布實現(xiàn)對空氣動力學的測量；

所述微型飛行器放置在所述導軌上進行動力學的測量，同時檢測流場與所述微型飛行器形成的耦合關系；

當所述微型飛行器的翅膀不發(fā)生拍打時，所述第一CPU可調轉速器產(chǎn)生的流場使得所述微型飛行器沿著所述導軌滑動；

當所述微型飛行器的位移不發(fā)生移動時，風速與翅膀拍打頻率形成動態(tài)的平衡，從而得到所述微型飛行器的翅膀的拍打頻率以及翅膀的長度與風速之間的關系。

優(yōu)選地，所述第一整流柵格和第二整流柵格在實驗段的一側，所述第三整流柵格在實驗段的另一側，且所述第二整流柵格和所述第三整流柵格分別與所述實驗段的兩側相接觸。

更優(yōu)選地，所述第一整流柵格、第二整流柵格、第三整流柵格均由一層層平行薄板構成；所述第二整流柵格把第一CPU可調轉速器產(chǎn)生的氣流調制層流，從而實現(xiàn)在實驗段內部的各個點的風速相同、方向相同，形成穩(wěn)定流場。

優(yōu)選地，所述第一CPU可調轉速器可產(chǎn)生不同風速的穩(wěn)定的氣流。

優(yōu)選地，所述一體化飛行器實驗架與所述實驗段均透明，便于觀察。

優(yōu)選地，所述微型飛行器為撲翼式飛行器；所述微型飛行器的尺寸在毫米量級。

優(yōu)選地，所述導軌為兩條平行且平滑的細絲，導軌與微型飛行器的摩擦能夠忽略不計，使風洞試驗結果更精確。

與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明能夠非常好地實現(xiàn)對微型飛行器的風洞試驗。

本發(fā)明中采用了一體化試驗，一體化飛行器實驗架作為一體化的微飛行器風洞實驗架，再與其他的部件連接在一起，簡單且緊湊；整流柵格由一層層平行薄板構成，將所述CPU可調轉速器形成的流場進行整流，使流場均勻且穩(wěn)定的進入實驗段；實驗段的導軌為兩條平行且非常平滑的細絲，與微型飛行器的摩擦能夠忽略不計，使風洞試驗結果更精確；實驗段支撐架將實驗段支撐且固定住，使實驗段的位置穩(wěn)固，進而得到更精確的風洞試驗結果；實驗段均透明，便于觀察風洞實驗；

(2)本發(fā)明與其他飛行器風洞試驗相比，微米熒光顆粒從一體化實驗架的左邊經(jīng)所述整流柵格進入，再經(jīng)CPU可調轉速器和整流柵格進入實驗段，外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動態(tài)，進而觀察流場分布，具有精度高、誤差小、風洞試驗方便靈活等優(yōu)越特性；

(3)本發(fā)明實現(xiàn)了微型撲翼飛行器的風洞實驗裝置，對微型飛行器進行風洞實驗；檢測流場與所述微型飛行器形成的耦合關系。當所述微型飛行器的翅膀不發(fā)生拍打時，所述CPU可調轉速器產(chǎn)生的流場使得微型飛行器沿著導軌滑動；當所述微型飛行器的位移不發(fā)生移動時，風速與翅膀拍打頻率形成動態(tài)的平衡，從而得到所述微型飛行器的翅膀的拍打頻率以及翅膀的長度與風速之間的關系。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的裝置整體結構剖面示意圖，

圖2為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的一體化飛行器實驗架結構示意圖；

圖3為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的整流柵格結構示意圖；

圖4為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的實驗段支撐架結構示意圖；

圖5為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的CPU可調轉速器固定架結構示意圖；

圖6為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的CPU可調轉速器結構示意圖；

圖7為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的實驗段結構示意圖；

圖8為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的導軌結構示意圖；

圖9為本發(fā)明一較優(yōu)實施例的微型飛行器結構示意圖；

圖中：一體化飛行器實驗架1，整流柵格2、2’、2”，實驗段支撐架3，CPU可調轉速器固定架4，CPU可調轉速器5、5’，實驗段6，導軌7，微型飛行器8；

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。

如圖1-圖9所示，一種超微尺寸飛行器風洞實驗臺的裝置，包括：一體化飛行器實驗架1，整流柵格2、2’、2”，實驗段支撐架3，CPU可調轉速器固定架4，CPU可調轉速器5、5’，實驗段6，導軌7，微型飛行器8；其中：

所述一體化飛行器實驗架1，為一框架結構，作為其他組成部件的載體；

三個所述整流柵格2、2’、2”，與所述一體化飛行器實驗架1相接觸并固定在一體化飛行器實驗架1上；所述整流柵格2和整流柵格2’在所述實驗段的左側，所述整流柵格2”在所述實驗段的右側；所述整流柵格2’和整流柵格2”與所述實驗段相接觸；

所述實驗段支撐架3，與所述一體化飛行器實驗架1相接觸并固定在一體化飛行器實驗架1上；

所述CPU可調轉速器固定架4，與所述一體化飛行器實驗架1相接觸并固定在一體化飛行器實驗架上1；

所述CPU可調轉速器5，與CPU可調轉速器固定架4相接觸并固定在CPU可調轉速器固定架4上；

所述CPU可調轉速器5’與所述整流柵格2”相接觸，將所述實驗段6的氣流經(jīng)過所述整流柵格2”后排出，使所述實驗段6內的流場穩(wěn)定，同時所述CPU可調轉速器5’也可有效防止外界的氣流的干擾；

所述實驗段6，與實驗段支撐架3相接觸并固定在實驗段支撐架3上；

所述實驗段6內部有所述導軌7；所述導軌7為兩條平行且平滑的細絲，與微型飛行器8的摩擦能夠忽略不計，使風洞試驗結果更精確。

所述微型飛行器8在所述導軌7上，所述微型飛行器8為撲翼式飛行器。

在一優(yōu)選實施例中，所述整流柵格2、所述整流柵格2’、所述整流柵格2”均由一層層平行薄板構成；所述整流柵格2’用于將所述CPU可調轉速器5形成的流場進行整流，使流場均勻且穩(wěn)定的進入所述實驗段6。

在一優(yōu)選實施例中，所述整流柵格2’把所述CPU可調轉速器5產(chǎn)生的氣流調制層流，可實現(xiàn)在所述實驗段6內部的各個點的風速相同、方向相同，形成流場穩(wěn)定。

在一優(yōu)選實施例中，所述CPU可調轉速器5可產(chǎn)生不同風速的穩(wěn)定的氣流通過所述整流柵格2’進入所述實驗段6；所述CPU可調轉速器5可調制出不同速度的穩(wěn)定流場。

在一優(yōu)選實施例中，所述一體化飛行器實驗架1與所述實驗段6均透明，便于觀察。

在一優(yōu)選實施例中，所述微型飛行器8的尺寸可以非常小，尺度可以在毫米量級。

所述裝置的工作過程如下：

微米熒光顆粒從所述一體化飛行器實驗架1的左側經(jīng)所述整流柵格2進入，再經(jīng)所述CPU可調轉速器5和所述整流柵格2’進入所述實驗段6，外置高速攝像頭捕捉熒光顆粒的動態(tài)，進而觀察流場分布；

將所述微型飛行器8水平放置在所述導軌7上進行動力學的測量，同時檢測流場與所述微型飛行器8形成的耦合關系；

當所述微型飛行器8的翅膀不發(fā)生拍打時，所述CPU可調轉速器5產(chǎn)生的流場使得微型飛行器8沿著導軌7滑動；

當所述微型飛行器8的位移不發(fā)生移動時，風速與所述微型飛行器8的翅膀拍打頻率形成動態(tài)的平衡，從而得到所述微型飛行器8的翅膀的拍打頻率以及翅膀的長度與風速之間的關系。

本發(fā)明中采用了一體化試驗，一體化飛行器實驗架作為一體化的微飛行器風洞實驗架，再與其他的部件連接在一起，簡單且緊湊；

本發(fā)明中整流柵格由一層層平行薄板構成，將所述CPU可調轉速器形成的流場進行整流，使流場均勻且穩(wěn)定的進入實驗段；

本發(fā)明中實驗段的導軌為兩條平行且非常平滑的細絲，與微型飛行器的摩擦能夠忽略不計，使風洞試驗結果更精確；

本發(fā)明中實驗段支撐架將實驗段支撐且固定住，使實驗段的位置穩(wěn)固，進而得到更精確的風洞試驗結果；

本發(fā)明中實驗段均透明，便于觀察風洞實驗；

本發(fā)明所述的微尺寸飛行器風洞實驗臺裝置，其具有精度高、誤差小、風洞試驗方便靈活等優(yōu)越特性，可廣泛應用在撲翼式微飛行器的風洞實驗中。

上述實施例附圖中，相同的附圖標記代表相同的零部件或作用同等的零部件，且描述中使用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等類似的術語僅指相對于圖形而言，目的是為了方便地描述本發(fā)明。

上述實施例所有附圖僅僅是為了便于解釋說明本發(fā)明的技術內容；構成最優(yōu)實施方式所采用的數(shù)字、零部件的位置、零部件之間的相互關系以及零部件的尺寸等技術特征不構成對技術方案本身的限定，而應延伸至該技術領域所覆蓋的整個領域。

以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。