一种可调姿旋转弹风洞测试系统的制作方法

本发明属于制导弹药性能测试，具体涉及一种可调姿旋转弹风洞测试系统。

背景技术：

1、由于炮射装置的发射过载较大，因此炮射制导弹药的发射初速较高，有可能达到亚音速甚至超音速的程度。同时，发射出膛后的弹体具有较高的自转速度，由此致使炮射制导弹药在发射初期处于极其复杂和恶劣的气动环境之下。为评估制导弹药在高自旋速度、大气动阻力状态下的弹体结构强度和各部件的工作稳定性，有必要针对处于自旋状态下的制导弹药开展风洞测试，以评估弹体结构和组成部件的可靠性。

2、然而，现有的风洞测试系统只能对被试品开展静态测试，无法针对具有高转速、且带电工作的被试品进行动态测试。由于测试装置的不足，以往一般通过实践经验方法和理论方法对炮射制导弹药在高自旋速度、大气动阻力状态下的各项性能指标进行粗略估计；而要想开展接近真实的实验测试，只能通过飞行试验进行检测，但该检测方法成本高，耗时长，检测准确度低。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明要解决的技术问题是如何提供一种可调姿旋转弹风洞测试系统，以解决现有的风洞测试系统只能对被试品开展静态测试，无法针对具有高转速、且带电工作的被试品进行动态测试的问题。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提出一种可调姿旋转弹风洞测试系统，包括：主电机1、减速器2、轴承支座3、滑环4、安装板5、旋转弹6、主轴7、丝杠电机8、丝杠9、俯仰角控制板10、控制板旋转轴承11、偏航角控制板12、偏航角控制轴承13、安装底座14、驱动控制装置15、风洞吹风装置16；

5、所述主轴7通过轴承支座3固定于俯仰角控制板10上，主轴7一端设置主电机1，所述主电机1前方连接减速器2用于输入旋转转矩，主轴7另一端设有滑环4，滑环4前方连接安装板5，所述安装板5前方固定旋转弹6，通过滑环4带动安装板5向旋转弹6传递转矩和转速，旋转弹6前方设置风洞吹风装置16；

6、所述俯仰角控制板10的一侧设有丝杠9和丝杠电机8，另一侧连接控制板旋转轴承11，通过丝杠电机8控制丝杠9转动，改变俯仰角控制板10的设置角度，从而调节旋转弹6的俯仰角；

7、所述偏航角控制板12设置在俯仰角控制板10下方，偏航角控制板12中心位置设有偏航角控制轴承13，通过旋转偏航角控制板12，调节旋转弹6的偏航角；

8、所述安装底座14设置在偏航角控制板12下方用于支撑系统测试；

9、所述驱动控制装置15分别连接主电机1、旋转弹、以及丝杠电机8用于对主电机1、旋转弹6、丝杠电机8供电以及发送控制指令；

10、测试系统开始工作时，驱动控制装置15向主电机1供电，并发送旋转指令，使旋转弹6以预定的速度开始自旋；风洞吹风装置16起动后，驱动控制装置15向旋转弹6供电，并发送工作指令，进行自旋吹风测试，并采集试验结果；

11、调整旋转弹6的俯仰角时，驱动控制装置15向丝杠电机8供电并发送指令，丝杠9随之旋转，使俯仰角控制板10绕控制板旋转轴承11转动，从而改变旋转弹6的俯仰角；

12、调整旋转弹6的偏航角时，使偏航角控制板12绕偏航角控制轴承13旋转，从而改变旋转弹6的偏航角。

13、其中，所述主电机1设置为直流无刷电机，所述减速器2设置为行星齿轮减速器，用于向主轴7输出较大转矩。

14、其中，所述滑环4外圈固定在俯仰角控制板10上，保持静止状态，内圈固连于主轴7上，跟随主轴7旋转。

15、其中，所述滑环4用于连通设置在旋转弹6上处于旋转状态的测试线缆以及处于静止状态的测试线缆。

16、其中，所述安装板5前后两端通过螺纹连接的方式与旋转弹6及主轴7固连，使旋转弹6和主轴7以相同的速度绕同一个轴线旋转。

17、其中，旋转弹6姿态可同时通过调节所述俯仰角控制板10和偏航角控制板12的角度完成。

18、(三)有益效果

19、本发明提出一种可调姿旋转弹风洞测试系统，在风洞测试过程中，不仅可实现制导弹药的高速自旋和带电工作，还可精确调节弹体的俯仰角和偏航角，从而实现可调姿测试的目的，经过多次试验验证，该风洞测试系统在工况条件下能可靠工作，能够提供稳定的输出转矩，保证制导弹能按照一定的转速旋转，能够方便快捷的控制制导弹的转速和转向，能够在高转速下通过外部测试系统控制制导弹，便于地面测试。

技术特征：

1.一种可调姿旋转弹风洞测试系统，其特征在于，包括：主电机(1)、减速器(2)、轴承支座(3)、滑环(4)、安装板(5)、旋转弹(6)、主轴(7)、丝杠电机(8)、丝杠(9)、俯仰角控制板(10)、控制板旋转轴承(11)、偏航角控制板(12)、偏航角控制轴承(13)、安装底座(14)、驱动控制装置(15)、风洞吹风装置(16)；

2.如权利要求1所述的可调姿旋转弹风洞测试系统，其特征在于，所述主电机(1)设置为直流无刷电机，所述减速器(2)设置为行星齿轮减速器，用于向主轴(7)输出较大转矩。

3.如权利要求2所述的可调姿旋转弹风洞测试系统，其特征在于，所述滑环(4)外圈固定在俯仰角控制板(10)上，保持静止状态，内圈固连于主轴(7)上，跟随主轴(7)旋转。

4.如权利要求3所述的可调姿旋转弹风洞测试系统，其特征在于，所述滑环(4)用于连通设置在旋转弹(6)上处于旋转状态的测试线缆以及处于静止状态的测试线缆。

5.如权利要求4所述的可调姿旋转弹风洞测试系统，其特征在于，所述安装板(5)前后两端通过螺纹连接的方式与旋转弹(6)及主轴(7)固连，使旋转弹(6)和主轴(7)以相同的速度绕同一个轴线旋转。

6.如权利要求5所述的可调姿旋转弹风洞测试系统，其特征在于，旋转弹(6)姿态可同时通过调节所述俯仰角控制板(10)和偏航角控制板(12)的角度完成。

技术总结
本发明涉及一种可调姿旋转弹风洞测试系统，属于制导弹药性能测试技术领域。包括：主电机(1)、减速器(2)、轴承支座(3)、滑环(4)、安装板(5)、旋转弹(6)、主轴(7)、丝杠电机(8)、丝杠(9)、俯仰角控制板(10)、控制板旋转轴承(11)、偏航角控制板(12)、偏航角控制轴承(13)、安装底座(14)、驱动控制装置(15)、风洞吹风装置(16)，本发明不仅可实现制导弹药的高速自旋和带电工作，还可精确调节弹体的俯仰角和偏航角，从而实现可调姿测试的目的。

技术研发人员：赵金磊,张鹏飞,侯肖龙,张志伟,姚一林,柴进,张鹏涛,刘瑞卿,辛飞飞
受保护的技术使用者：西安现代控制技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22