CN102879172A - 操纵面测压便捷连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种操纵面测压便捷连接系统，用于在风洞中对飞机模型的操纵面进行测压实验时便捷地将其连接于飞机模型的机翼上，所述操纵面具有预设成一定角度的两个与所述操纵面一体成型的连接片，所述连接片上具有通过螺钉连接所述机翼的安装孔，所述操纵面中设置的多根测压管的一端连接所述操纵面表面的测压孔，另一端连接一个连接插头，所述机翼上设置有一个与所述连接插头相配合的连接插座，所述连接插座通过多根连接管与测压设备相连。本发明在操纵面上设置了一体成型的连接片，提高了操纵面的强度，使得操纵面不易损坏，而且还设置了一种连接插头和连接插座的、便捷的连接结构。

Description

操纵面测压便捷连接系统

技术领域

本发明涉及一种航空空气动力学实验设备，尤其是一种用于飞机模型风洞实验过程中，对飞机模型的操纵面进行测压实验时的连接结构，特别是一种操纵面测压便捷连接系统，适用于针对飞机模型的操纵面类的结构进行测压实验时，将操纵面以及测压管便捷连接到机翼或者机身上。

背景技术

测压试验是风洞试验的一种基本测试手段，目的是通过风洞实验测量待测物表面气流流过时的压力分布情况，其依据空气动力学原理，将飞行器模型或其部件，例如机身、机翼等固定在风洞中，通过施加人工气流流过飞行器模型或其部件，以此模拟空中各种复杂的飞行状态，获取试验数据。

风洞是进行空气动力学研究与飞行器研制最基本的试验设备，每一种新型飞行器的研制都需要在风洞中进行大量的试验。风洞试验的主要目的是要获取飞机模型的各种空气动力参数的变化规律。评价每一种飞行器的飞行性能，除了如速度、高度、飞机重量及发动机推力等要素外，最重要的标准之一是飞行器的空气动力性能。

测压实验中，除了要进行飞机全机压力测试，还需要针对机身、机翼等飞机上较大的部件以及襟翼、副翼、可调舵面等之类的操纵面分别进行压力测量。飞机全机测压试验需要将整个飞机模型支撑在风洞中，在人工气流环境下通过压力测试设备测量整个飞机模型各部件在特定飞行条件下的压力分布数据，以此获得飞机的流动特征。

CN 102435413A以及CN 102226735A均提到了测压实验的一些基本原理和步骤。在这些现有技术中，均需要在机身、机翼等被测物表面设置几百甚至上千个测压孔，然后还要在被测物内部埋设同样数量的测压管与这些测压孔一一对应的连接起来，最后将这些测压管连接到测压设备，用以测量气流流过被测物表面时压力分布情况。

这些现有技术均提到，由于测压孔数量十分巨大，因此测压管的连接十分麻烦。CN 102226735A中提及了机翼和可调舵面的测压管连接密封的问题，此处引用作为介绍本发明背景的参考。

图1显示的是一种用于风洞实验的机翼与操纵面的连接关系分解透视图，如图所示，为了对操纵面1进行测压实验，通常需要将操纵面1连接到机翼2上，测量操纵面1相对于机翼2处于各种不同角度位置时的表面压力情况，例如，通常需要测量操纵面1相对于机翼2呈0°、±5°、±10°、±15°等位置时的表面压力情况。在图1中，操纵面1通过预先弯折成不同角度的连接片3安装于机翼2上，图中给出了弯折成0°的两个连接片3，为避免连接片3与机翼2和操纵面1连接时，连接片3突出机翼2和操纵面1下表面影响翼型，机翼2对应于连接片3的安装位置设置有安装槽32，在操纵面1对应于连接片3的安装位置也设置有安装槽（由于视角方向的原因未示出）。理论上，操纵面1表面需要设置近百个测压孔4，这些测压孔4需要与操纵面1内部铺设的同样数量的测压管5相连，图中为简化绘图，仅示出了两根测压管5。这些测压管5需要从操纵面1上适当的位置引出，连接到测压设备（未示出）上去。通常对于飞机模型来说，测压设备相对较大，难以设置在机翼2中，其通常安装于机身（未示出）或者飞机模型的外部，因此，测压管5通常需要经过很长的距离才能达到测压设备。

为了测量操纵面1相对于机翼2呈0°、±5°、±10°、±15°等位置时的表面压力情况，需要频繁的装上预先弯折成一定角度的连接片3，吹风之后将其拆下，然后换上预先弯折成另一个角度的连接片3继续吹风。然而，对于风洞试验的模型飞机来说，由于其相对于真机已经缩小了很多倍，因此模型飞机的操纵面1已经变得非常薄了。这样频繁拆装连接片3，很快就会将操纵面1上安装连接片3的安装孔（未示出）撕裂、破坏，整个操纵面1由于又薄又小，安装孔处的裂纹很快就会扩展开来导致整个操纵面1报废，导致材料成本增加。

另一方面，报废之后需要更换新的操纵面1，由于测压管5与操纵面1的测压孔4需要非常紧密的连接，因此，操纵面1和测压管5都是配套成一体的，这种情况下，更换操纵面1也就意味着原先连接测压设备的几百根测压管5都需要从机身、机翼等部位依次抽出来换掉不用，并且还要将新的操纵面1上连接的几百根测压管5重新穿过机翼乃至机身，然后一根一根连接到测压设备上去，效率非常低下。因此，有必要开发一种操纵面测压连接系统，用于针对飞机模型的操纵面类的结构进行测压实验时，将操纵面以及测压管便捷连接到机翼或者机身上。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操纵面测压便捷连接系统，以减少或避免前面所提到的问题。

具体来说，本发明提供了一种操纵面测压便捷连接系统，其可以在对飞机模型的操纵面类的结构进行测压实验时，将操纵面以及测压管便捷连接到机翼或者机身上。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种操纵面测压便捷连接系统，用于在风洞中对飞机模型的操纵面进行测压实验时将其连接于飞机模型的机翼上，其中，所述操纵面具有预设成一定角度的两个与所述操纵面一体成型的连接片，所述连接片上具有通过螺钉连接所述机翼的安装孔，所述操纵面中设置的多根测压管的一端连接所述操纵面表面的测压孔，另一端连接一个连接插头，所述机翼上设置有一个与所述连接插头相配合的连接插座，所述连接插座通过多根连接管与测压设备相连。

优选地，所述连接插头为长方体形状，其中设置有连接所述测压管的通孔，所述连接插头沿所述通孔延伸的方向具有一个缺角。

优选地，在面向所述连接插座方向上，所述通孔中设置有橡胶密封件。

优选地，所述橡胶密封件具有一个与所述通孔紧配合的柱形部以及一个凸缘部，所述橡胶密封件中部具有与所述通孔连通的中心孔。

优选地，所述连接插座为长方体形状的凹槽，其具有与所述连接插头形状和位置对应的斜角。

优选地，所述连接插座中具有面向所述连接插头伸出的针状管所述针状管可插入所述连接插头上的橡胶密封件中的中心孔中，所述针状管的另一端与所述连接管连通。

优选地，所述针状管外表面成锥筒状。

优选地，在所述橡胶密封件的所述中心孔的内侧壁上，设置有三个环形凸缘。

优选地，所述连接片相对所述操纵面（1）预设的角度为呈0°、±5°、±10°、±15°、±20°、±25°。

优选地，所述连接片的厚度为所述操纵面的最大厚度的1/2-2/3。

本发明在操纵面上设置了一体成型的连接片，提高了操纵面的强度，使得操纵面不易损坏，而且还设置了一种具有连接插头和连接插座的、便捷的连接结构。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，

图1显示的是背景技术所述的一种用于风洞实验的机翼与操纵面的连接关系分解透视图；

图2显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种操纵面测压便捷连接系统的连接关系分解透视图；

图3显示的是图2中的箭头A-A方向的剖面图；

图4显示的是图2中连接插头的正面视图（图2中箭头B方向）；

图5显示的是图2中未显示的连接插座的正面视图（图2中箭头C方向）；

图6显示的是图5中箭头D-D方向的局部剖面图；

图7显示的是图4中箭头E-E方向的局部剖面图；

图8显示的是在图7所示实施例基础上的一种改进的连接插头的密封结构。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。

本发明涉及的操纵面测压便捷连接系统是在背景技术部分所述的图1所示实施例的基础上的一种改进，其中，图1显示的是一种用于风洞实验的机翼与操纵面的连接关系分解透视图，图2显示的是根据本发明的一个具体实施例的一种操纵面测压便捷连接系统的连接关系分解透视图。下面参照图2并对比于图1详细说明本发明的构思。

如图2所示，本发明的操纵面测压便捷连接系统可用于在风洞中对飞机模型的操纵面1进行测压实验时将其连接于飞机模型的机翼2上。与图1所示背景技术的连接结构不同的是，图2所示实施例中的操纵面1具有预设成一定角度的两个与所述操纵面1一体成型的连接片3，连接片3上具有通过螺钉（省略未示出）连接所述机翼2的安装孔31。

为避免连接片3与机翼2连接时，连接片3突出机翼2下表面影响翼型，机翼2对应于连接片3的安装位置设置有安装槽32。具体如图3所示，图3显示的是图2中的箭头A-A方向的剖面图，为便于表示，图3中省略了一些结构，例如安装孔位置处的结构采用了省略画法，而操纵面1内部的测压管等结构都没有显示。

从图2、3中可见，本发明的操纵面测压便捷连接系统与图1所示背景技术的最大不同在于，背景技术中的连接片3是一个独立的部件，而本发明中连接片3是与操纵面1形成为一体的。

正如背景技术中分析可知，如图1所示，由于飞机模型的操纵面1相对很薄，连接片3与操纵面1连接时为了避免突出操纵面1表面影响翼型，在操纵面1对应于连接片3的安装位置也需要设置安装槽（由于视角方向的原因未示出），这样一来，本来就很薄的操纵面1会在安装连接片3的位置变得更薄，因此如果频繁的拆装连接片3，操纵面1很快就会损坏而需要更换。

而本发明中，如图2、3所示，操纵面1具有相对其预设成一定角度β的两个一体成型的连接片3，图3中清楚显示，连接片3与操纵面1之间预设的角度β为25°，所述角度β指的是连接片3的延伸方向与操纵面1的弦线之间的夹角。为了测量操纵面1相对于机翼2呈0°、±5°、±10°、±15°、±20°、±25°等位置时的表面压力情况，可以分别装上具有一体成型的预先弯折成相应角度β的连接片3的操纵面1，吹风之后将这种角度的操纵面1拆下，然后换上另一种角度的操纵面1继续吹风。

这样做的优点是，连接片3由于是与操纵面1连接成整体的，因此不用担心操纵面1太薄而易损的问题，另外连接片3还可以设置得更厚一些，例如连接片3的厚度可以设置为操纵面1的最大厚度的1/2-2/3，这样就可以使连接片3获得更高的强度，不易损坏。这在背景技术部分所述的结构中是不可实现的，因为背景技术中的结构需要考虑操纵面1的厚度问题，因此连接片3如果太厚就没法安装了，操纵面1也更容易损坏，这样一来，连接片3也必需随着操纵面1的厚度变薄，导致连接片3强度不够频繁损坏。本发明中，连接片3即便设置得厚达操纵面1最大厚度的2/3，对操纵面1的结构也无任何影响，反倒可以增加操纵面1的强度。另一方面，由于机翼2部分相对操纵面1本来就很厚，因此增加连接片3的厚度对机翼2也不会带来影响。

这样一来，由于操纵面1和连接片3都不容易损坏，因此，即便准备预设角度呈0°、±5°、±10°、±15°、±20°、±25°的一系列的操纵面1，这些操纵面1也不会频繁的损坏废弃，大大节约了成本。

虽然如此，但是却会带来另一个问题，如果针对每个预设角度，都需要更换一个相应角度的操纵面1，由于测压管5与操纵面1的测压孔4需要非常紧密的连接，因此，操纵面1和测压管5都是配套成一体的，这种情况下，更换操纵面1也就意味着原先连接测压设备的几百根测压管5都需要从机身、机翼等部位依次抽出来换掉不用，并且还要将新的操纵面1上连接的几百根测压管5重新穿过机翼乃至机身，然后一根一根连接到测压设备上去，效率非常低下，这也是背景技术部分讨论过的缺陷。

因此，在本发明的操纵面测压便捷连接系统中，如图2所示，除了在操纵面1上设置了一体成型的连接片3，还设置了一种具有连接插头和连接插座的、便捷的连接结构。亦即，操纵面1中设置的多根测压管5的一端连接操纵面1表面的测压孔4，另一端连接一个连接插头6，机翼2上设置有一个与连接插头6相配合的连接插座7，所述连接插座7通过多根连接管5’（参见图6）与测压设备相连。

图4显示的是图2中连接插头6的正面视图（图2中箭头B方向），图5显示的是图2中未显示的连接插座7的正面视图（图2中箭头C方向）。

如图2、4所示，连接插头6大体上为长方体形状，其中设置有连接测压管5的通孔61，连接插头6沿通孔61延伸的方向具有一个缺角62。相应的，如图5所示，连接插座7为长方体形状的凹槽（参见图6），其具有与连接插头6形状和位置对应的斜角72。

连接插头6与连接插座7具有形状上相互配合的结构，并设置有对应的缺角62和斜角72，以便于二者连接时能够便捷的对位，便于通过连接插头6和连接插座7使对应测压孔4的测压管5连接测压设备，否则就要如CN102435413A所述的那样采用各种手段确定每一个测压管对应的测压孔的位置。本发明采用这种缺角62和斜角72的、具有位置识别功能的结构，可以很方便的更换操纵面1以及其中对应设置的测压管5，并且非常重要的是，可以精确确定测压设备连接的测压管5对应的操纵面1上的测压孔4的位置，而不需要额外的手段去测量，极大地提高了效率。

下面参照图6-8详细说明连接插座7和连接插头6的结构。

首先如图6所示，其显示的是图5中箭头D-D方向的局部剖面图，其中，连接插座7中具有面向连接插头6伸出的针状管71，针状管71可插入连接插头6上的通孔61中，从而可以通过针状管71和通孔61的配合，建立从测压孔4经测压管5到连接管5’以至测压设备的测压通道。在一个具体实施例中，针状管71外表面成锥筒状，可以使通孔61与针状管71更紧密配合。

为了保证针状管71与通孔61之间的密封，如图7所示，其显示的是图4中箭头E-E方向的局部剖面图，在图7所示具体实施例中，在面向连接插座7的方向上，通孔61中设置有橡胶密封件63。在另一个具体实施例中，橡胶密封件63具有一个与通孔61紧配合的柱形部631以及一个凸缘部632，橡胶密封件63中部具有与通孔61连通的中心孔633。连接插头6和连接插座7配合时，连接插座7的针状管71插入到连接插头6的橡胶密封件63中的中心孔633中，而针状管71的另一端与连接管5’连通（图6），外表面成锥筒状的针状管71可以与橡胶密封件63的中心孔633更紧密配合。

上述实施例中，橡胶密封件63具有一定的弹性，可以与针状管71紧密配合。橡胶密封件63的凸缘部632一方面可以保护通孔61的边缘不会被针状管71扎破，另一方面可以防止针状管71插入的时候将整个橡胶密封件63挤入到通孔61中。

进一步的，在另一个具体实施例中，提供了更好的密封结构，如图8所示，其显示的是在图7所示实施例基础上的一种改进的连接插头6的密封结构。如图8所示，在连接插头6的通孔61与测压管5连接部分，在通孔61的内侧壁设置有两个橡胶密封环51，以此保证测压管5连接到连接插头6时的密封性。另外，橡胶密封件63上，柱形部631外表面成锥筒状，可以使通孔61与柱形部631更紧密配合，并方便柱形部631插入通孔61中。在橡胶密封件63的中心孔633的内侧壁上，设置有三个环形凸缘634，用于使连接插座7中的针状管71插入中心孔633时，能够通过环形凸缘634提供更好的密封效果。

本发明在操纵面上设置了一体成型的连接片，提高了操纵面的强度，使得操纵面不易损坏，而且还设置了一种具有连接插头和连接插座的、便捷的连接结构。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种操纵面测压便捷连接系统，用于在风洞中对飞机模型的操纵面（1）进行测压实验时将其连接于飞机模型的机翼（2）上，其特征在于，所述操纵面（1）具有预设成一定角度的两个与所述操纵面（1）一体成型的连接片（3），所述连接片（3）上具有通过螺钉连接所述机翼（2）的安装孔，所述操纵面（1）中设置的多根测压管（5）的一端连接所述操纵面（1）表面的测压孔（4），另一端连接一个连接插头（6），所述机翼（2）上设置有一个与所述连接插头（6）相配合的连接插座（7），所述连接插座（7）通过多根连接管（5’）与测压设备相连。

2.根据权利要求1所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述连接插头（6）为长方体形状，其中设置有连接所述测压管（5）的通孔（61），所述连接插头（6）沿所述通孔（61）延伸的方向具有一个缺角（62）。

3.根据权利要求2所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，在面向所述连接插座（7）方向上，所述通孔（61）中设置有橡胶密封件（63）。

4.根据权利要求3所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述橡胶密封件（63）具有一个与所述通孔（61）紧配合的柱形部（631）以及一个凸缘部（632），所述橡胶密封件（63）中部具有与所述通孔（61）连通的中心孔（633）。

5.根据权利要求4所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述连接插座（7）为长方体形状的凹槽，其具有与所述连接插头（6）形状和位置对应的斜角（72）。

6.根据权利要求5所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述连接插座（7）中具有面向所述连接插头（6）伸出的针状管（71），所述针状管（71）可插入所述连接插头（O）上的橡胶密封件（63）中的中心孔（633）中，所述针状管（71）的另一端与所述连接管（5’）连通。

7.根据权利要求6所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述针状管（71）外表面成锥筒状。

8.根据权利要求7所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，在所述橡胶密封件（63）的所述中心孔（633）的内侧壁上，设置有三个环形凸缘（634）。

9.根据权利要求8所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述连接片（3）相对所述操纵面（1）预设的角度为呈0°、±5°、±10°、±15°、±20°、±25°。

10.根据权利要求9所述的操纵面测压便捷连接系统，其特征在于，所述连接片（3）的厚度为所述操纵面（1）的最大厚度的1/2-2/3。

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