一种尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法与流程

1.本发明涉及一种船舶模型试验装置，尤其涉及一种尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法。


背景技术：

2.水上机动灵活、陆上快速响应以及在水陆交界处通行是两栖车的显著特点，也是两栖车在江河、水网和湖泊等特殊地形实施抢滩登陆、抗洪救灾、执勤巡逻的保障。快速性是衡量两栖车性能的重要指标之一，也是两栖车优化设计不变追求的目标。而航行姿态对两栖车的快速性能影响非常大，尾翼板的升力可以达到两栖车重量的1/3，调节尾翼板的角度从而改变尾翼板的阻力和升力，降低翼板阻力，通过调节尾翼板升力控制车体航行姿态，提高两栖车的快速性能。本发明公开了一种精确测量尾翼板的阻力和升力的模型试验装置和方法，为翼板的设计，两栖车水面航行过程中姿态控制和水构型设计优化提供支撑。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提出一种尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法，用在两栖车的模型试验中，可以高效、准确地测量船模尾翼板的阻力和升力，为翼板的设计，两栖车水面航行过程中姿态控制和水构型设计优化提供支撑。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种尾翼板阻力和升力的测量装置，包括：
5.安装平台，安装在受试车模上，用来固定三分力传感器；
6.三分力传感器，安装在安装平台上，用于测量受试翼板的阻力和升力，并传递给计算机；
7.固定支架及螺栓，用于连接三分力传感器和受试翼板，起到固定受试翼板和传递力的作用；
8.铰链，用于将调整好角度的受试翼板固定。
9.进一步，所述受试翼板，在车运行的过程中，起到调节车姿态的作用。
10.进一步，所述安装平台作为传感器的安装面，在安装时保证安装面水平。
11.进一步，所述三分力传感器连接固定支架和受试翼板。
12.进一步，所述尾翼板阻力和升力的测量装置整体安装在在甲板面上。
13.进一步，所述两个三分力传感器同时测量阻力和升力，并互相校对测量值，保证试验精度，以及通过计算机分析阻力和升力，为设计翼型提供指导。
14.一种尾翼板阻力和升力的测量试验方法，采用尾翼板阻力和升力的测量装置，首先预设一个受试翼板角度，用铰链固定，然后按照试验步骤进行该角度下模型试验，由三分力传感器测量受试翼板的阻力和升力，并由计算机采集数据，分析测试结果。
15.进一步，该方法的试验步骤如下：
16.第一步：将船模吊如水池中，按几何相似，压载和调倾；
17.第二步：按要求将模型与拖车连接，连接各通道信号线；
18.第三步：各通道信号清零，待水面平静后开始试验；
19.第四步：开始试验，按要求依次进行各个航速下的受试翼板阻力、升力及其他物理量的测量试验，并记录相应结果；
20.第五步：按要求进行试验结果的整理和数据分析。
21.进一步，三分力传感器测量采用有线形式同时测量物理量，保证各个通道的时统性。
22.进一步，如试验结果没有达到要求，调整受试翼板角度或者更换翼板翼型后再重复上述步骤，直到试验结果得到所要求的结果，并按要求记录和整理试验结果。
23.本发明由于采用了上述技术方案，产生的有益效果是：
24.本发明开发了一种精确测量尾翼板的阻力和升力的模型试验装置和方法，可以高效、准确地测量船模尾翼板的阻力和升力，为翼板的设计，两栖车水面航行过程中姿态控制和水构型设计优化提供支撑；本方法涉及的测量设备均在甲板面上，而不是浸在水中，不会因为测量设备在试验过程中影响流体性能，影响测试结果。
附图说明
25.图1为本发明的尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法正视图；
26.图2为本发明的尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法俯视图；
27.图3为本发明的尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法和方法的原理图；
28.图中：1、安装平台；2、三分力传感器；3、固定支架及螺栓；4、铰链；5、受试翼板。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
30.如图1至图3所示，本发明的一种精确测量尾翼板的阻力和升力的模型试验装置，包括：
31.安装平台1，安装在受试车模上，用来固定三分力传感器2，安装平台1作为传感器的安装面，应在安装时保证安装面水平。
32.三分力传感器2，用于测量尾翼板的阻力和升力，同时起到连接固定支架和尾翼板的作用，安装在安装平台上。
33.固定支架及螺栓3，用于连接三分力传感器2和受试翼板5，起到固定受试翼板5和传递力的作用。
34.铰链4，调整好受试翼板5角度后，用铰链4固定。
35.受试翼板5，在车运行的过程中，翼板起到调节车姿态的作用。
36.本发明的测试原理见图3：首先预设一个受试翼板5角度，用铰链4固定，然后按照试验步骤进行该角度下模型试验，由三分力传感器测量受试翼板5的阻力和升力，由计算机采集数据，分析测试结果，如果对结果不满意再调节受试翼板5角度或者更换翼板线型，再重复试验直到得到理想结果。
37.具体的试验方法如下：
38.第一步：将船模吊入水池中，按几何相似，压载和调倾；
39.第二步：按要求将模型与拖车连接，连接各通道信号线；
40.第三步：各通道信号清零，待水面平静后开始试验；
41.第四步：开始试验，按要求依次进行各个航速下的尾翼板阻力、升力及其他物理量的测量试验，并记录相应结果；
42.第五步：按要求进行试验结果的整理和数据分析，如结果不理想，调整尾翼板角度或者更换翼板翼型后再重复上述步骤，直到得到理想结果，并按要求记录和整理试验结果。
43.综上所述，以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于，包括：安装平台，安装在受试车模上，用来固定三分力传感器；三分力传感器，安装在安装平台上，用于测量受试翼板的阻力和升力，并传递给计算机；固定支架及螺栓，用于连接三分力传感器和受试翼板，起到固定受试翼板和传递力的作用；铰链，用于将调整好角度的受试翼板固定。2.根据权利要求1所述的尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于：所述受试翼板，在车运行的过程中，起到调节车姿态的作用。3.根据权利要求1所述的尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于：所述安装平台作为传感器的安装面，在安装时保证安装面水平。4.根据权利要求1所述的尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于：所述三分力传感器连接固定支架和受试翼板。5.根据权利要求1-4任一所述的尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于：所述尾翼板阻力和升力的测量装置整体安装在在甲板面上。6.根据权利要求1所述的尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于：所述两个三分力传感器同时测量阻力和升力，并互相校对测量值，保证试验精度，以及通过计算机分析阻力和升力，为设计翼型提供指导。7.一种尾翼板阻力和升力的测量试验方法，采用尾翼板阻力和升力的测量装置，其特征在于：首先预设一个受试翼板角度，用铰链固定，然后按照试验步骤进行该角度下模型试验，由三分力传感器测量受试翼板的阻力和升力，并由计算机采集数据，分析测试结果。8.根据权利要求7所述的测量试验方法，其特征在于：该方法的试验步骤如下：第一步：将船模吊入水池中，按几何相似，压载和调倾；第二步：按要求将模型与拖车连接，连接各通道信号线；第三步：各通道信号清零，待水面平静后开始试验；第四步：开始试验，按要求依次进行各个航速下的受试翼板阻力、升力及其他物理量的测量试验，并记录相应结果；第五步：按要求进行试验结果的整理和数据分析。9.根据权利要求7所述的测量试验方法，其特征在于：三分力传感器测量采用有线形式同时测量物理量，保证各个通道的时统性。10.根据权利要求8所述的测量试验方法，其特征在于：如试验结果没有达到要求，调整受试翼板角度或者更换翼板翼型后再重复上述步骤，直到试验结果得到所要求的结果，并按要求记录和整理试验结果。

技术总结
本发明涉及一种尾翼板阻力和升力的测量装置及试验方法，包括：安装平台，安装在受试车模上，用来固定三分力传感器；三分力传感器，安装在安装平台上，用于测量受试翼板的阻力和升力；固定支架及螺栓，用于连接三分力传感器和受试翼板，起到固定受试翼板和传递力的作用；铰链，用于将调整好角度的受试翼板固定。本发明可以高效、准确地测量船模尾翼板的阻力和升力，为翼板的设计，两栖车水面航行过程中姿态控制和水构型设计优化提供支撑；本方法涉及的测量设备均在甲板面上，而不是浸在水中，不会因为测量设备在试验过程中影响流体性能，影响测试结果。测试结果。测试结果。


技术研发人员：吴永顺 熊小青 夏召丹 沈佳诚 吴琼 周晓葵
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/2/23