本發(fā)明是一種用于滾轉(zhuǎn)動導(dǎo)數(shù)實(shí)驗(yàn)的天平測量裝置，屬于航空氣動力實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

動穩(wěn)定性導(dǎo)數(shù)簡稱動導(dǎo)數(shù)，它是飛行器六個氣動系數(shù)(即三維直角坐標(biāo)系中三個力和三個力矩系數(shù))對飛行器姿態(tài)參數(shù)時間變化率 (p、q、r、a、b、dV/dt)的導(dǎo)數(shù)。動導(dǎo)數(shù)是飛行器引導(dǎo)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及動態(tài)品質(zhì)分析中不可缺少的原始?xì)鈩訁?shù)。特別是對于航天飛機(jī)、飛船、先進(jìn)性能軍用戰(zhàn)斗機(jī)，它們都要在大迎角下飛行，通常會出現(xiàn)氣流分離、渦的脫落與破裂、縱向與橫向運(yùn)動的氣動交感以及遲滯等現(xiàn)象，動導(dǎo)數(shù)對飛行器氣動特性則有更大的影響。

該滾轉(zhuǎn)動導(dǎo)數(shù)試驗(yàn)天平測量裝置能夠測量飛行器的滾轉(zhuǎn)直接導(dǎo)數(shù)。飛行器在大迎角下飛行，其流場十分復(fù)雜，動導(dǎo)數(shù)對飛行器氣動特性影響較大。為此，我們需要測得飛行器在大迎角下的動導(dǎo)數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明正是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足而設(shè)計(jì)提供了一種滾轉(zhuǎn)動導(dǎo)數(shù)天平裝置。通過設(shè)計(jì)特殊的天平測量裝置，能夠在大迎角下測量飛行器的滾轉(zhuǎn)直接導(dǎo)數(shù)，以滿足風(fēng)洞試驗(yàn)的需要。

本發(fā)明技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

提供一種用于滾轉(zhuǎn)動導(dǎo)數(shù)實(shí)驗(yàn)的天平測量裝置，該天平測量裝置包括滾轉(zhuǎn)五分量天平(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、滾轉(zhuǎn)角度天平(3)、殼體(5)、滑塊(6)、導(dǎo)軌(7)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)、偏心輪(10)、減速機(jī)(12) 和電機(jī)(13)；

電機(jī)(13)、減速機(jī)(12)、滑塊(6)、導(dǎo)軌(7)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換件 (8)、偏心輪(10)、均設(shè)置在殼體(5)內(nèi)；電機(jī)與減速機(jī)動力聯(lián)接；偏心輪聯(lián)接在減速機(jī)(12)的輸出軸上，并通過軸承支撐；偏心輪(12) 包括圓柱和偏心柱，所述的圓柱一端與減速機(jī)的輸出軸聯(lián)接，另一端的周緣上設(shè)置所述的偏心柱，隨著圓柱轉(zhuǎn)動，使得所述的偏心柱做環(huán)向運(yùn)動；

導(dǎo)軌(7)固定在殼體內(nèi)，且導(dǎo)軌(7)相對于偏心輪(12)徑向設(shè)置，所述滑塊一端為運(yùn)動輸入框，所述偏心柱插在運(yùn)動輸入框內(nèi)，且輸入框的開口高度大于偏心輪外徑，所述輸入框開口寬度與偏心柱外徑相同；所述的偏心柱能夠在輸入框的開口中上下滑動；所述滑塊套設(shè)在所述的導(dǎo)軌上，且滑塊能夠沿著導(dǎo)軌徑向滑動；滑塊另一端設(shè)置有銷柱；

運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在殼體中，在運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)一端圓面上開有弧形滑槽，且弧形滑槽過圓面中心；所述的銷柱插在弧形滑槽中，并與弧形滑槽滑動配合；

所述的旋轉(zhuǎn)軸(2)一端插在殼體中，另一端從殼體中延伸到殼體外部，運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)另一端與旋轉(zhuǎn)軸(2)一端固定連接，旋轉(zhuǎn)軸(2)另一端與滾轉(zhuǎn)五分量天平(1)固定連接；滾轉(zhuǎn)角度天平(3) 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(2)與殼體之間。

進(jìn)一步的，還包括電機(jī)支架(11)和滑軌支架(9)，所述電機(jī)支承在電機(jī)支架(11)上，所述滑軌支撐在滑軌支架(9)上。

進(jìn)一步的，滑塊與滑軌之間設(shè)置有滾輪，滾輪可轉(zhuǎn)動的安裝在滑塊上。

進(jìn)一步的，還包括天平支桿，所述的天平支桿為空心套管，并與殼體固定連接，套裝在轉(zhuǎn)動軸外部，轉(zhuǎn)動軸通過軸承支撐在天平支桿中。

其中，滾轉(zhuǎn)五分量天平用來測量模型的氣動載荷，升力、俯仰力矩、側(cè)力偏、偏航力矩、滾轉(zhuǎn)力矩。能在升力、俯仰力矩、側(cè)力、偏航力矩作用下滿足強(qiáng)度要求。同時還能測得模型的滾轉(zhuǎn)力矩。四柱梁能測量模型的升力、俯仰力矩、側(cè)力偏、偏航力矩。(結(jié)構(gòu)參見附圖4)

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖3是滑塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是運(yùn)動轉(zhuǎn)換件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：滾轉(zhuǎn)五分量天平(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、滾轉(zhuǎn)角度天平(3)、天平支桿(4)、殼體(5)、滑塊(6)、導(dǎo)軌(7)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)、滑軌支架(9)、偏心輪(10)、電機(jī)支架(11)、減速機(jī)(12)、電機(jī) (13)。

具體實(shí)施方式

提供一種用于滾轉(zhuǎn)動導(dǎo)數(shù)實(shí)驗(yàn)的天平測量裝置，該天平測量裝置包括滾轉(zhuǎn)五分量天平(1)、旋轉(zhuǎn)軸(2)、滾轉(zhuǎn)角度天平(3)、殼體(5)、滑塊(6)、導(dǎo)軌(7)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)、偏心輪(10)、減速機(jī)(12) 和電機(jī)(13)；

電機(jī)(13)、減速機(jī)(12)、滑塊(6)、導(dǎo)軌(7)、運(yùn)動轉(zhuǎn)換件 (8)、偏心輪(10)、均設(shè)置在殼體(5)內(nèi)；電機(jī)與減速機(jī)動力聯(lián)接；偏心輪聯(lián)接在減速機(jī)(12)的輸出軸上，并通過軸承支撐；偏心輪(12) 包括圓柱和偏心柱，所述的圓柱一端與減速機(jī)的輸出軸聯(lián)接，另一端的周緣上設(shè)置所述的偏心柱，隨著圓柱轉(zhuǎn)動，使得所述的偏心柱做環(huán)向運(yùn)動；

導(dǎo)軌(7)固定在殼體內(nèi)，且導(dǎo)軌(7)相對于偏心輪(12)徑向設(shè)置，所述滑塊一端為運(yùn)動輸入框，所述偏心柱插在運(yùn)動輸入框內(nèi)，且輸入框的開口高度大于偏心輪外徑，所述輸入框開口寬度與偏心柱外徑相同；所述的偏心柱能夠在輸入框的開口中上下滑動；所述滑塊套設(shè)在所述的導(dǎo)軌上，且滑塊能夠沿著導(dǎo)軌徑向滑動；滑塊另一端設(shè)置有銷柱；

運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)可轉(zhuǎn)動的設(shè)置在殼體中，在運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)一端圓面上開有弧形滑槽，且弧形滑槽過圓面中心；所述的銷柱插在弧形滑槽中，并與弧形滑槽滑動配合；

所述的旋轉(zhuǎn)軸(2)一端插在殼體中，另一端從殼體中延伸到殼體外部，運(yùn)動轉(zhuǎn)換件(8)另一端與旋轉(zhuǎn)軸(2)一端固定連接，旋轉(zhuǎn)軸(2)另一端與滾轉(zhuǎn)五分量天平(1)固定連接；滾轉(zhuǎn)角度天平(3) 設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸(2)與殼體之間。

進(jìn)一步的，還包括電機(jī)支架(11)和滑軌支架(9)，所述電機(jī)支承在電機(jī)支架(11)上，所述滑軌支撐在滑軌支架(9)上。

進(jìn)一步的，滑塊與滑軌之間設(shè)置有滾輪，滾輪可轉(zhuǎn)動的安裝在滑塊上。

進(jìn)一步的，還包括天平支桿(4)，所述的天平支桿為空心套管，并與殼體固定連接，套裝在轉(zhuǎn)動軸外部，轉(zhuǎn)動軸通過軸承支撐在天平支桿中。