架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置
技术领域
本发明涉及翼伞设备技术领域，具体涉及一种架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置。
背景技术
目前，翼伞风洞试验仅进行过无操纵状态下的气动特性测试。翼伞产品中进行操纵的方式分为手工操纵(人用翼伞)和电机操纵(投物用翼伞)。在进行风洞试验时由于需要准确测量翼伞上产生的气动力，翼伞试验件系统除与测量天平固连受到支反力外，不能受到其它外力干扰，否则会影响测量结果的准确性，因此操纵力需要在系统内部消化，可由操纵电机与测量天平固连实现操纵。但操纵电机一方面体积大，会对流场产生较大的影响，同时重量也较重，会大大增加试验件系统自身的重力和重力作用在测量天平上的力矩。另外，在架高开口风洞中进行试验时，如果采用操纵电机与测量天平及试验件系统固连的方式，则需将笨重的操纵电机安装在7米高处，会给安装工作增加难度，也会降低试验安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置，实现将测量天平上预受的力矩控制在其量程可接受的范围内，并减少试验系统组件对流场的影响，同时保证稳态测量时操纵绳上不受外力，确保试验件上产生的全部气动力均为系统内力传递到测量天平上，定位精度高，结构简单。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置，包括试验翼伞、翼伞操纵绳、伞绳架、测量天平、操纵机箱、支撑架和定向孔，试验翼伞通过翼伞伞绳与伞绳架连接，测量天平与伞绳架连接固定，测量天平安设于支撑架上，定向孔设置于伞绳架上，操纵机箱设置于地面，翼伞操纵绳的一端与试验翼伞连接，翼伞操纵绳的另一端穿过定向孔与操纵机箱连接，翼伞操纵绳上间隔分布有具有开合功能的多个定位爪钩，定位爪钩的开合口向上布置。
按照上述技术方案，间隔距离为翼伞操纵绳的预设好目标操纵量。
按照上述技术方案，定位爪钩包括多个爪瓣，多个爪瓣的下端铰接，定位爪钩在重力作用下，自然向上张开，定位爪钩向下穿过定位孔时，定位爪钩受定位孔作用合拢，以便于穿过定位孔。
按照上述技术方案，爪瓣的个数为2个。
按照上述技术方案，爪瓣之间连接有弹簧，各爪瓣之间通过弹簧力自然向上张开，穿过定位孔时，受定位孔的作用各爪瓣克服弹簧力向中心合拢。
按照上述技术方案，所述的架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置还包括开口风洞，开口风洞布置于翼伞试验地面的上方，试验翼伞设置于开口风洞的开口段气流中。
按照上述技术方案，开口风洞架设于离地10米高处，支撑架的高度为7米。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过定位孔和定位爪钩形成的预定操作量的定位，实现将测量天平上预受的力矩控制在其量程可接受的范围内，并减少试验系统组件对流场的影响，同时保证稳态测量时操纵绳上不受外力，确保试验件上产生的全部气动力均为系统内力传递到测量天平上，避免在架高试验件上安装操纵电机，控制试验件整体的重量，改善试验件的重心位置，笨重的操纵电机无需与试验件在高处固连，试验件系统自重产生的初始力和力矩大大降低，且定位精度高，结构简单。
附图说明
图1是本发明实施例中架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置的结构示意图；
图2是图1的局部K视图；
图3是本发明实施例中定位爪钩穿过定位孔前的示意图；
图4是本发明实施例中定位爪钩合拢穿过定位孔时的示意图；
图5是本发明实施例中定位爪钩穿过定位孔后的示意图；
图6是本发明实施例中定位爪钩反向定位的示意图；
图中，1-开口风洞，2-试验翼伞，3-翼伞操纵绳，4-伞绳架，5-测量天平，6-操纵机箱， 7-支撑架，8-定向孔，9-定位爪钩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1～图6所示，本发明提供的一个实施例中的架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置，包括试验翼伞2、翼伞操纵绳3、伞绳架4、测量天平5、操纵机箱6、支撑架7和定向孔8，试验翼伞2通过翼伞伞绳与伞绳架4连接，测量天平5与伞绳架4连接固定，测量天平5安设于支撑架7上，定向孔8设置于伞绳架4上，操纵机箱6设置于地面，翼伞操纵绳3的一端与试验翼伞2连接，翼伞操纵绳3的另一端穿过定向孔8与操纵机箱6连接，翼伞操纵绳3上间隔分布有具有开合功能的多个定位爪钩9，定位爪钩9的开合口向上布置。
进一步地，间隔距离为翼伞操纵绳3的预设好目标操纵量。
进一步地，定位爪钩9包括多个爪瓣，多个爪瓣的下端通过铰轴铰接，定位爪钩9在重力作用下自然向上张开，此时除重力无其他外力作用，定位爪钩9向下穿过定位孔时，定位爪钩9受定位孔作用合拢，以便于穿过定位孔。
进一步地，爪瓣上设有限位口或限位挡条，使定位爪钩9具有最大张开角，定位爪钩9 无法超过最大张开角进一步打开，使穿过定位孔的定位爪钩9能反向定位。
进一步地，爪瓣的个数为2个。
进一步地，爪瓣之间连接有弹簧，各爪瓣之间通过弹簧力自然向上张开，穿过定位孔时，受定位孔的作用各爪瓣克服弹簧力向中心合拢；此处也可以不设置弹簧，依靠自然下垂张开，或者设置弹簧使各爪瓣主动张开。
进一步地，所述的架高开口风洞翼伞试验地面分段操纵装置还包括开口风洞，开口风洞布置于翼伞试验地面的上方，试验翼伞设置于开口风洞的开口段气流中。
进一步地，开口风洞架设于离地10米高处，支撑架的高度为7米。
本发明的工作原理：分段预设好目标操纵量，在操纵绳上的相应位置固连一种可开合的爪钩，其开口向上，在重力的作用下两爪自然张开。操纵绳穿过伞绳架4上的定向孔8延长至地面，当地面向下拉动操纵绳接近预设的操纵量时，爪钩经过定向孔8，两者直径互相匹配，张开的爪钩受到定向孔8的限制而闭合直至穿过定向孔8。爪钩穿过定向孔8后，由于失去限制而受到重力的作用再次张开，此时地面释放操纵绳，伞衣上受到的气动力向上拉动操纵绳，张开的爪钩在定向孔8下卡住，达到预设的操纵量。此时系统不受外力。
在图1中，8m*6m的开口风洞1被架设在离地10米高处，试验翼伞2在开口段的气流中进行测试。为保持翼伞在流场中稳定并进行攻角调节和操纵，将翼伞伞绳由原始设计长度截短，连接在金属伞绳架4的对应点上。伞绳架4与测量天平5固连，测量天平5被安装在高7米的支撑架7上，支撑架7可对测量天平5进行姿态调节，进而实现对试验翼伞2的姿态调节。当需要调整试验翼伞2的操纵状态时，由放置在地面的操纵机箱6下拉其连接的翼伞操纵绳3，在操纵绳3上预设操纵量处固连的定位爪钩9逐渐靠近定向孔8。当定位爪钩9 与定向孔8接触后，即为图3所示的状态。操纵机箱6继续下拉翼伞操纵绳3，由于定向孔8 直径较小，定位爪钩9受到阻挡闭合后才能进入定向孔8。操纵机箱6继续下拉翼伞操纵绳3，定位爪钩9穿过定向孔8后失去约束，在自身重力的作用下两爪再次张开，即为图5所示的状态.此时操纵机箱6释放翼伞操纵绳3，系统不再受到外力作用，试验翼伞2上受到的气动力向上拉动翼伞操纵绳3，定位爪钩9上移与伞绳架4上的定向孔8周围下平面接触。由于定位爪钩9此时处于张开状态，无法向上穿过定向孔8，翼伞操纵绳3在定向孔8上方的长度被限制在了预设的长度，实现了预设的操纵。此时试验件系统不受外力，试验翼伞2上产生的气动力全部通过伞绳架4传递到测量天平5上，能够被准确测量。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
