一种飞机拖曳天线结冰风洞试验装置和方法与流程

本发明涉及风洞试验，具体而言，涉及一种飞机拖曳天线结冰风洞试验装置和方法。

背景技术：

1、一些特种飞机的外部设置有一根或多根拖曳天线，以用于特定波长电波通信。飞机在结冰气象条件下飞行时，天线在放出状态下表面极易产生结冰，改变天线气动力特性，可能造成天线姿态发生改变、拖曳力增大等不良后果，影响通信质量和飞行安全。

2、因此，急需提供一种飞机拖曳天线结冰风洞试验装置和方法，以用于获取天线表面结冰特性，并评估天线表面结冰对气动力特性的影响。这样，可根据该评估结果指导飞机拖曳天线操作规程编制，提升飞行安全和通信质量。

技术实现思路

1、本发明公开一种飞机拖曳天线结冰风洞试验装置和方法，以解决用于评估天线表面结冰对气动力特性的影响。

2、为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

3、本申请一些实施例提供的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置包括试验风道和至少一组固定组件，每组固定组件包括第一支座和第二支座，且第一支座和第二支座中，一者用于固定天线的第一端，另一者用于固定天线的第二端。在天线通过固定组件固定于试验风道的情况下，天线被张紧，且天线经过试验风道的试验中心，试验中心与试验风道的延伸方向的中心重合，且试验中心与试验风道的高度方向的中心重合。

4、一些实施例中，第一支座具有第一支撑点，第二支座具有第二支撑点，在天线固定于固定组件的情况下，第一支撑点和第二支撑点位于天线所在的直线。

5、一些实施例中，第一支座包括张紧调节机构和第一座体，第一座体用于与试验风道固定连接，张紧调节机构的第一端与第一座体铰接，张紧调节机构的第二端用于与天线连接，且张紧调节机构用于调节天线的张紧度。

6、一些实施例中，飞机拖曳天线结冰风洞试验装置包括多组固定组件，且至少两组固定组件固定的天线的延伸方向与试验风道的延伸方向的夹角不同。

7、一些实施例中，张紧调节机构与第一座体铰接点形成第一支撑点。

8、一些实施例中，张紧调节机构包括拉紧螺杆、挂钩和调节件，挂钩与第一座体转动相连，拉紧螺杆与挂钩活动设置，且拉紧螺杆相对挂钩可沿拉紧螺杆的延伸方向移动，调节件与拉紧螺杆螺纹配合，且调节件止抵于挂钩远离天线的一侧。

9、一些实施例中，飞机拖曳天线结冰风洞试验装置包括至少两种不同型号的第一支座，不同型号的第一支座的第一支撑点距离试验风道内壁的高度不同。

10、一些实施例中，飞机拖曳天线结冰风洞试验装置包括至少两种不同型号的第二支座，不同型号的第二支座的第二支撑点距离试验风道内壁的高度不同。

11、一些实施例中，第二支座包括第二座体，第二座体包括第一安装柱和第一安装板，第一安装板设置于第一安装柱的一端，第一安装柱设置有用于安装天线的安装孔，第一安装板远离第一安装柱的一侧设置有容纳天线的安装槽，安装槽与安装孔连通，且安装槽沿试验风道的延伸方向设置。

12、一些实施例中，第二支座还包括锁紧螺钉，第一安装柱设置有可与锁紧螺钉螺纹配合的螺纹孔，螺纹孔贯穿安装孔的孔壁，且锁紧螺钉可至少部分凸出于安装孔的内壁。

13、一些实施例中，第一安装柱设置有两组螺纹孔，每组螺纹孔包括至少两个沿第一安装柱的延伸方向间隔设置的螺纹孔，两组螺纹孔沿第一径向分布于第一安装柱的两侧，第一径向为试验风道的延伸方向；

14、一些实施例中，第二支座还包括锁紧片，锁紧片为弧形，锁紧片位于安装孔内，且锁紧片的至少部分与螺纹孔相对，以使锁紧螺钉可作用锁紧片夹持天线。

15、一些实施例中，在天线安装于第二支座的情况下，天线穿插于安装孔，且天线的端部从安装槽远离试验风道进风的一端穿出。

16、一些实施例中，试验风道包括风道主体和转盘，风道主体的底部和顶部均设置有转盘，且转盘均可相对风道主体转动；第一支座和第二支座中，一者固定于试验风道底部的转盘，另一者固定于试验风道顶部的转盘。

17、本申请实施例还提供了一种飞机拖曳天线结冰风洞试验方法。该飞机拖曳天线结冰风洞试验方法可应用于本申请实施例提供的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置。该飞机拖曳天线结冰风洞试验方法包括：

18、步骤1，将拖曳天线安装于结冰风洞试验装置内，设定模拟飞行工况的结冰环境参数和天线姿态角，开启结冰风洞试验装置使天线表面结冰；

19、步骤2，获取结冰后天线表面的冰形数据；

20、步骤3，根据冰形数据，制备与天线表面冰形轮廓一致的模拟膜层；

21、步骤4，将模拟膜层贴附于天线表面；

22、步骤5，将贴附有模拟膜层的天线安装于风洞试验装置内，在气动力特性检测装置正常工作所对应的环境温度下，设定与步骤1相同的风洞风速和相同的天线姿态角，进行气动力特性测量，获得结冰环境参数和天线姿态角下结冰后天线气动力特性数据。

23、本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

24、本申请提供的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置可用于模拟飞行工况的结冰环境参数和天线姿态角，并且安装于固定组件的天线张紧后经过试验风道的试验中心，这样有益于确保天线在的环境的气流更加稳定，能够生成与真实飞行工况下更接近的冰形。在评估天线表面结冰对气动力特性的影响的过程中，先将天线安装于拖曳天线安装于结冰风洞试验装置内，通过拖曳天线安装于结冰风洞试验装置模拟结冰环境参数和天线姿态角，以在天线表面形成与模拟的飞行工况对应的冰形。然后，通过相关技术中测量冰形的方法测量出天线表面的冰形数据，并根据这些冰形数据制备与天线表面的冰形结构相同的模拟膜层。这样，气动力特性测量过程中可以通过模拟膜层模拟天线表面结冰，以无需再在温度较低的环境内进行。优选的是在气动力特性检测装置正常工作所对应的环境温度下进行，这样可以提高气动力特性测量精度，解决低温环境下，气动力特性检测装置监测精度低且容易出现故障的问题。

1.一种飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，包括试验风道（100）和至少一组固定组件（200），每组所述固定组件（200）包括第一支座（210）和第二支座（220），且所述第一支座（210）和所述第二支座（220）中，一者用于固定天线（300）的第一端，另一者用于固定所述天线（300）的第二端；

2.根据权利要求1所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，所述第一支座（210）具有第一支撑点（211），所述第二支座（220）具有第二支撑点（221），在所述天线（300）固定于所述固定组件（200）的情况下，所述第一支撑点（211）和所述第二支撑点（221）位于所述天线（300）所在的直线。

3.根据权利要求2所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，所述第一支座（210）包括张紧调节机构（212）和第一座体（213），所述第一座体（213）用于与所述试验风道（100）固定连接，所述张紧调节机构（212）的第一端与所述第一座体（213）铰接，所述张紧调节机构（212）的第二端用于与所述天线（300）连接，且所述张紧调节机构（212）用于调节所述天线（300）的张紧度。

4.根据权利要求3所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，至少两组所述固定组件（200）固定的所述天线（300）的延伸方向与所述试验风道（100）的延伸方向的夹角不同；

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，所述第二支座（220）包括第二座体（222），所述第二座体（222）包括第一安装柱（2221）和第一安装板（2222），所述第一安装板（2222）设置于所述第一安装柱（2221）的一端，所述第一安装柱（2221）设置有用于安装所述天线（300）的安装孔（202），所述第一安装板（2222）远离所述第一安装柱（2221）的一侧设置有容纳所述天线（300）的安装槽（201），所述安装槽（201）与所述安装孔（202）连通，且所述安装槽（201）沿所述试验风道（100）的延伸方向设置。

6.根据权利要求5所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，所述第二支座（220）还包括锁紧螺钉（223），所述第一安装柱（2221）设置有可与所述锁紧螺钉（223）螺纹配合的螺纹孔，所述螺纹孔贯穿所述安装孔（202）的孔壁，且所述锁紧螺钉（223）可至少部分凸出于所述安装孔（202）的内壁。

7.根据权利要求6所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，所述第二支座（220）还包括锁紧片（224），所述锁紧片（224）为弧形，所述锁紧片（224）位于所述安装孔（202）内，且所述锁紧片（224）的至少部分与所述螺纹孔相对，以使所述锁紧螺钉（223）可作用所述锁紧片（224）夹持所述天线（300）；

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，其特征在于，所述试验风道（100）包括风道主体（110）和转盘（120），所述风道主体（110）的底部和顶部均设置有所述转盘（120），且所述转盘（120）均可相对所述风道主体（110）转动；所述第一支座（210）和所述第二支座（220）中，一者固定于所述试验风道（100）底部的所述转盘（120），另一者固定于所述试验风道（100）顶部的所述转盘（120）。

10.一种飞机拖曳天线结冰风洞试验方法，其特征在于，所述飞机拖曳天线结冰风洞试验方法可应用于权利要求1至9中任意一项所述的飞机拖曳天线结冰风洞试验装置，所述飞机拖曳天线结冰风洞试验方法包括：