一种应用于风洞试验模型的舵面角度片及安装方法

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，尤其涉及一种应用于风洞试验模型的舵面角度片及安装方法。

背景技术

如图1所示，支撑飞机在天空飞行的主要部件为翼面主体10（包含机翼、平尾、垂尾等）和其所附带的可操控的舵面20，翼面主体主要提供飞机的飞行升力等，可操控舵面用于控制调节飞行的力量及姿态等（如飞机的偏航转向基本由垂尾后面附带的方向舵面来实现），两者相辅相成，缺一不可。真实飞机的舵面角度变换主要是依靠舵机和转轴来完成，此种操控方式可使舵面角度进行一定范围内的无级调节。

而风洞试验则主要是用于探索研究飞机在不同的状态下所对应的力学性能等，而变换不同状态中的重要一种即是对翼面主体后面附带的可操控舵面进行角度变换。而大部分风洞试验不需要舵面角度的无级变换，只需要对有限几个角度进行分别测试即可，例如15°、-20°等，如果在风洞试验中采用舵机和转轴的方式，尽管能够实现舵面角度的变换，但需要为试验模型单独安装舵机和转轴，一方面，安装复杂，安装的空间需要也较大，成本也较高；另一方面，舵机和转轴还会带来气流扰动，从而影响风洞试验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于风洞试验模型的舵面角度片及安装方法，旨在提高舵面角度的变换的便捷性、高效性，同时也减少气流扰动。

第一方面，本发明提供了一种应用于风洞试验模型的舵面角度片，所述风洞试验模型包括翼面主体和舵面，所述翼面主体形成有第一安装槽，所述舵面形成有第二安装槽，所述第二安装槽的端面与所述舵面的前缘所在的直线之间具有间隙；

所述舵面角度片包括翼面连接部、舵面连接部和中间连接部，其中，所述翼面连接部和所述第一安装槽相适配，所述舵面连接部和所述第二安装槽相适配，所述中间连接部将所述翼面连接部、舵面连接部连接。

进一步地，当将所述翼面连接部放置于所述第一安装槽内时，所述翼面连接部的顶面和所述翼面主体的顶面共同形成光滑曲面；当将所述舵面连接部放置于所述第二安装槽内时，所述舵面连接部的顶面和所述舵面的顶面共同形成光滑曲面。

进一步地，所述翼面连接部和舵面连接部上均具有第一安装孔，所述翼面主体和舵面上均具有第二安装孔，当将所述翼面连接部放置于所述第一安装槽内、将所述舵面连接部放置于所述第二安装槽内时，所述第一安装孔和所述第二安装孔同轴。

进一步地，所述翼面连接部的顶面与所述舵面连接部的顶面之间的夹角，与风洞试验要求的舵面角度相等。

第二方面，本发明还提供了一种风洞试验模型的舵面角度片的安装方法，其包括如下步骤：

步骤S10：在所述风洞试验模型的翼面主体上加工出第一安装槽，在所述风洞试验模型的舵面上加工出第二安装槽，并且在加工第二安装槽时，使所述第二安装槽的端面与所述舵面的前缘所在的直线之间具有间隙，将风洞试验模型的舵面角度调整至风洞试验要求的舵面角度；

步骤S20：将舵面角度片的翼面连接部安装于第一安装槽内，将舵面角度片的舵面连接部安装于第二安装槽内，其中，所述翼面连接部、舵面连接部通过中间连接部连接；

步骤S30：通过紧固件将翼面连接部和翼面主体连接，通过紧固件将舵面连接部和舵面连接；

其中，所述翼面连接部的顶面与所述舵面连接部的顶面之间的夹角，与风洞试验要求的舵面角度相等。

本发明相对于现有技术至少具有如下技术效果：

1.本发明中，可以非常方便地将翼面主体和舵面连接起来，安装和拆卸均简单方便，当需要调整风洞试验模型的舵面角度时，仅需更换为另外的舵面角度片即可；

2.本发明中，在舵面角度片将翼面主体和舵面之后，舵面角度片对于气流造成的扰动非常小；

3.本发明中，第二安装槽的端面与舵面的前缘所在的直线之间具有间隙，因此，即使翼面主体和舵面之间的舵面角度为最大值时，也可以保证翼面主体和舵面之间不产生干涉，因而能够适应所有的风洞试验对于舵面角度的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的翼面主体和舵面的结构示意图；

图2是本发明实施例一中的风洞试验模型的结构示意图；

图3是本发明实施例一中的舵面的结构示意图；

图4是本发明实施例一中的应用于风洞试验模型的舵面角度片的结构示意图；

图5是本发明实施例一中的风洞试验模型的底部视角图；

图6是本发明实施例二中的风洞试验模型的舵面角度片的安装方法的示意图。

具体实施方式

在下文中将参考附图对本发明的各方面进行更充分的描述。然而，本发明可以具体化成许多不同形式且不应解释为局限于贯穿本发明所呈现的任何特定结构或功能。相反地，提供这些方面将使得本发明周全且完整，并且本发明将给本领域技术人员充分地传达本发明的范围。基于本文所教导的内容，本领域的技术人员应意识到，无论是单独还是结合本发明的任何其它方面实现本文所公开的任何方面，本发明的范围旨在涵盖本文中所公开的任何方面。例如，可以使用本文所提出任意数量的装置或者执行方法来实现。另外，除了本文所提出本发明的多个方面之外，本发明的范围更旨在涵盖使用其它结构、功能或结构和功能来实现的装置或方法。应可理解，其可通过权利要求的一或多个元件具体化本文所公开的任何方面。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或模型的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或模型。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一

如图2所示为本发明实施例一中的风洞试验模型的结构示意图，所述风洞试验模型包括翼面主体10和舵面20，所述翼面主体10形成有第一安装槽11，所述舵面20形成有第二安装槽21；

如图3所示为本发明实施例一中的舵面的结构示意图，所述第二安装槽21的端面211与所述舵面20的前缘223所在的直线之间具有间隙；通过该设置，即使翼面主体10和舵面20之间的舵面角度为最大值时（该最大值指的是风洞试验要求的最大值），也可以保证翼面主体10和舵面20之间不产生干涉。

如图4所示为本发明实施例一中的一种应用于风洞试验模型的舵面角度片的结构示意图，如图5所示为本发明实施例一中的风洞试验模型的底部视角图，所述舵面角度片包括翼面连接部31、舵面连接部32和中间连接部33，其中：

所述翼面连接部31和所述第一安装槽11相适配，所述舵面连接部32和所述第二安装槽21相适配，所述中间连接部33将所述翼面连接部31、舵面连接部32连接。

为进一步说明，此处的所述翼面连接部31和所述第一安装槽11相适配指的是，翼面连接部31的三维构型和第一安装槽11的三维构型一样，类似地，此处的舵面连接部32和第二安装槽21相适配指的是，舵面连接部31的三维构型和第二安装槽11的三维构型一样；通过该设置，在舵面角度片将翼面主体10和舵面20连接起来时，对于气流造成的扰动非常小，而现有技术中通过舵机和转轴的方式，将造成较大的气流扰动。

本发明实施例一中的应用于风洞试验模型的舵面角度片，一方面，可以非常方便地将翼面主体和舵面连接起来，安装和拆卸均简单方便，当需要调整风洞试验模型的舵面角度时，仅需更换为另外的舵面角度片即可；另一方面，在舵面角度片将翼面主体和舵面之后，舵面角度片对于气流造成的扰动非常小。

进一步地，当将所述翼面连接部31放置于所述第一安装槽11内时，所述翼面连接部31的顶面和所述翼面主体10的顶面共同形成光滑曲面；当将所述舵面连接部32放置于所述第二安装槽21内时，所述舵面连接部32的顶面和所述舵面20的顶面共同形成光滑曲面；同样地，进行该设置的目的也是为了在舵面角度片将翼面主体和舵面之后，使舵面角度片对于气流造成的扰动非常小。

进一步地，所述翼面连接部31和舵面连接部32上均具有第一安装孔H1，所述翼面主体10和舵面20上均具有第二安装孔H2，当将所述翼面连接部31放置于所述第一安装槽11内、将所述舵面连接部32放置于所述第二安装槽21内时，所述第一安装孔H1和所述第二安装孔H2同轴。通过该设置，可通过紧固件将舵面角度片把翼面主体和舵面连接起来。

值得说明的是，在图2中未将第二安装孔H2示出，是为了更清楚地显示第一安装槽和第二安装槽。

进一步地，所述翼面连接部31的顶面与所述舵面连接部32的顶面之间的夹角，与风洞试验要求的舵面角度相等。因此，选用不同的舵面角度片将翼面主体和舵面连接，形成的舵面角度则不同，因而可以根据风洞试验要求的舵面角度，来选用对应的舵面角度片。

实施例二

如图6所示为本发明实施例二中的风洞试验模型的舵面角度片的安装方法的示意图，本发明实施例二中的风洞试验模型的舵面角度片的安装方法包括如下步骤：

步骤S10：在所述风洞试验模型的翼面主体10上加工出第一安装槽11，在所述风洞试验模型的舵面20上加工出第二安装槽21，并且在加工第二安装槽21时，使所述第二安装槽21的端面211与所述舵面20的前缘223所在的直线之间具有间隙，将风洞试验模型的舵面角度调整至风洞试验要求的舵面角度；

步骤S20：将舵面角度片的翼面连接部31安装于第一安装槽11内，将舵面角度片的舵面连接部32安装于第二安装槽21内，其中，所述翼面连接部31、舵面连接部32通过中间连接部33连接；

步骤S30：通过紧固件将翼面连接部31和翼面主体10连接，通过紧固件将舵面连接部32和舵面20连接；

其中，所述翼面连接部31的顶面与所述舵面连接部32的顶面之间的夹角，与风洞试验要求的舵面角度相等。

当进行完一次风洞试验之后，可将舵面角度片从风洞试验模型上拆卸下来，更换上另一舵面角度片，以使形成下一次风洞试验要求的舵面角度。一方面，当需要调整风洞试验模型的舵面角度时，仅需更换为另外的舵面角度片即可，简单方便；另一方面，舵面角度片对于气流造成的扰动非常小，更利于风洞试验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。