本发明属直升机模型旋翼试验技术领域，涉及一种可调参数涡发生器。
背景技术：
旋翼桨涡干扰噪声是直升机旋翼产生的一种典型噪声，尤其在小速度前飞和斜下降状态，桨涡干扰噪声的能量占到直升机噪声总能量的80％。因此它是目前直升机降低噪声的主要研究领域。
目前国内外对旋翼桨涡干扰噪声研究主要在消声风洞进行，不仅试验周期长、试验成本非常高，而且由于试验时不确定因素和干扰因素很多，无法进行充分的、比较纯粹的桨涡干扰噪声的研究。
技术实现要素：
本发明的目的：提供一种可调参数涡发生器，能够模拟产生各种出涡角度和出涡速度的桨尖涡，可以用来进行平行桨尖涡和各种下洗角度的桨尖涡试验研究。
本发明的技术方案：
第一方面，提供了一种可调参数涡发生器，包括：桨尖涡发生装置1、俯仰和滚转装置2和姿态及涡速度控制装置3，其中，桨尖涡发生装置1和俯仰和滚转装置2通过涡轮蜗杆机构连接，桨尖涡发生装置1和俯仰和滚转装置2分别通过线缆与姿态及涡速度控制装置3连接。
可选地，桨尖涡发生装置1包括翼型段11、工作段12、收缩段13、整流段14和风机段15，其中，翼型段11和工作段12套接，工作段12和收缩段13套接，收缩段13和整流段14套接，整流段14和风机段15套接。
可选地，俯仰和滚转装置2包括俯仰机构21、支撑机构22和滚转机构23，其中，俯仰机构21和支撑机构22螺栓连接，支撑机构22和滚转机构23螺栓连接。
可选地，翼型段11的长度为120mm，内径100mm，内置两片展弦比为1:1.73的三角形翼面。
可选地，工作段12长度为60mm,出口直径为100mm。
可选地，收缩段13长度为140mm，进口端直径200mm，出口端直径100mm，面积收缩比为1:4。
可选地，导流段14长度为100mm，内径200mm。
可选地，风机段15长度为567mm，高300mm，在风机段(15)的中间段嵌有噪声低于65dba轴流风扇和风机。
可选地，支撑机构22为u形支架。
可选地，u形支架的材料为铝合金材料，u形支架的两个支臂上设置有减重槽。
本发明的有益效果：本发明的一种可调参数涡发生器，能够模拟产生各种出涡角度和出涡速度的桨尖涡，可以用来进行平行桨尖涡和各种下洗角度的桨尖涡试验研究。
附图说明
图1为可调参数涡发生器的结构图；
图2为桨尖涡发生装置的结构图；
图3为俯仰和滚转装置的结构图；
图4为姿态及涡速度控制装置的结构图。
其中，1为桨尖涡发生装置，2为俯仰和滚转装置，3为姿态及涡速度控制装置，11为翼型段、12为工作段、13为收缩段、14为整流段，15为风机段，21为俯仰机构，22为支撑机构，23为滚转机构，31为标准机柜，32为测控计算机，33为转台电机驱动器，34为风源电机驱动器，35为风源电机控制板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
可调参数涡发生器(见附图1)包括三个部分：桨尖涡发生装置1、俯仰和滚转装置2和姿态及涡速度控制装置3。
(1)桨尖涡发生装置
桨尖涡发生装置1包括：翼型段11；工作段12；收缩段13；整流段14；风机段15。
翼型段11长度为120mm，内径100mm，内置两片展弦比为1:1.73的三角形翼面，用于产生气流旋涡；
工作段12长度为60mm,出口直径为100mm；
收缩段13长度为140mm，进口端直径200mm，出口端直径100mm，面积收缩比为1:4；
导流段14长度为100mm，内径200mm，在其中部布置蜂窝器，蜂窝器外径200mm，厚度30mm，采用0.5mm厚的不锈钢薄片加工，镶嵌在导流段的圆管内。
风机段15长度为567mm，高300毫米，在中间段嵌有噪声不超过65dba低噪声轴流风扇和风机提供气源，最小风量不小于1000升/分(60m3/h)。
(2)俯仰和滚转装置
俯仰和滚转装置包括2：俯仰机构21、支撑机构22和滚转机构23。
俯仰机构21采用步进电机带涡轮蜗杆机构旋转组成，旋转角度为±180度，由步进电机带动涡轮蜗杆机构旋转。传动比为180：1，重复定位精度为0.005°，角速度为15°/秒，中心承载能力为10kg。
支撑机构22采用u形支架用于支撑涡发生器，采用铝合金材料加工，为了减轻结构重量，在两支臂上均加开了减重槽。
滚转机构23采用步进电机带涡轮蜗杆机构旋转组成，旋转角度为±180度，由步进电机带动涡轮蜗杆机构旋转。传动比为360：1，重复定位精度为0.002°，角速度为30°/秒，中心承载能力为50kg。
(3)姿态及涡速度控制装置
姿态及涡速度控制装置3包括：标准机柜31、测控计算机32、转台电机驱动器33、风源电机驱动器34和风源电机控制板35。
标准机柜31采用19英寸标准工业机柜，宽度为600mm，深度为600mm，高度为1600mm；
测控计算机32采用研华机箱和主板(pca-6006lv)、p4-2.4/80g/1g/52xcd、windowsxp操作系统；
转台电机驱动器33采用乐清市凯泽电气有限公司的ksg1-40a直流调压器；
风源电机驱动器34采用北京江云光电科技有限公司的双轴步进电机驱动器y100sc(02)；
风源电机控制板35采用ni公司生产的pci-6024e卡，用于控制风源电机驱动器和采集风速、压力等信号。
根据本发明实施例的涡发生器技术效果较好。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.一种可调参数涡发生器，其特征在于，包括：桨尖涡发生装置(1)、俯仰和滚转装置(2)和姿态及涡速度控制装置(3)，其中，桨尖涡发生装置(1)和俯仰和滚转装置(2)通过涡轮蜗杆机构连接，桨尖涡发生装置(1)和俯仰和滚转装置(2)分别通过线缆与姿态及涡速度控制装置(3)连接。
2.根据权利要求1所述的涡发生器，其特征在于，桨尖涡发生装置(1)包括翼型段(11)、工作段(12)、收缩段(13)、整流段(14)和风机段(15)，其中，翼型段(11)和工作段(12)套接，工作段(12)和收缩段(13)套接，收缩段(13)和整流段(14)套接，整流段(14)和风机段(15)套接。
3.根据权利要求1所述的涡发生器，其特征在于，俯仰和滚转装置(2)包括俯仰机构(21)、支撑机构(22)和滚转机构(23)，其中，俯仰机构(21)和支撑机构(22)螺栓连接，支撑机构(22)和滚转机构(23)螺栓连接。
4.根据权利要求2所述的涡发生器，其特征在于，翼型段(11)的长度为120mm，内径100mm，内置两片展弦比为1:1.73的三角形翼面。
5.根据权利要求2所述的涡发生器，其特征在于，工作段(12)长度为60mm,出口直径为100mm。
6.根据权利要求2所述的涡发生器，其特征在于，收缩段(13)长度为140mm，进口端直径200mm，出口端直径100mm，面积收缩比为1:4。
7.根据权利要求2所述的涡发生器，其特征在于，导流段(14)长度为100mm，内径200mm。
8.根据权利要求2所述的涡发生器，其特征在于，风机段(15)长度为567mm，高300mm，在风机段(15)的中间段嵌有噪声低于65dba轴流风扇和风机。
9.根据权利要求3所述的涡发生器，其特征在于，支撑机构(22)为u形支架。
10.根据权利要求9所述的涡发生器，其特征在于，u形支架的材料为铝合金材料，u形支架的两个支臂上设置有减重槽。
技术总结
本发明属直升机模型旋翼试验技术领域，涉及一种可调参数涡发生器。该涡发生器包括：桨尖涡发生装置、俯仰和滚转装置和姿态及涡速度控制装置，其中，桨尖涡发生装置和俯仰和滚转装置通过涡轮蜗杆机构连接，桨尖涡发生装置和俯仰和滚转装置分别通过线缆与姿态及涡速度控制装置连接。通过本发明的装置能够模拟产生各种出涡角度和出涡速度的桨尖涡。
技术研发人员：刘正江;汪文涛;陈垚锋;廖会生
受保护的技术使用者：中国直升机设计研究所
技术研发日：.10.18
技术公布日：.02.28
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