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摘要：本发明提供了一种基于水洞的水动翼摆动模型姿态控制装置，其上设置的水洞连接部分能够使试验装置部分及相应配重部分在限定角度范围内绕旋转轴转动，继而在水洞试验中可较灵活地模拟水动翼摆动模型进行超空泡航行时的俯仰姿态变化；所设计的动力输出部分能够精确驱动试验装置部分的舵翼转动，从而达到控制升力并调整模型姿态的目的；数据采集系统利用多种传感器的数据不仅可以实现模型姿态的闭环控制，还能够结合所采集的图像数据执行包括的流场、舵翼动力学等的综合分析。另外，本发明所提供的装置在成本、体积等方面相比现有技术也具有明显优势。

主权项：1.一种基于水洞的水动翼摆动模型姿态控制装置，其特征在于：由水洞连接部分、试验装置部分、动力输出部分、配重部分以及数据采集系统组成；其中，水洞连接部分包括水洞窗口盖板、支撑空心圆轴、空心试验装置旋转轴、外挡圈、试验装置三通轴、双联角接触球轴承、试验装置外置旋转轴；水洞口窗口盖板一侧用于固定连接设置于水密环境外部的动力输出部分的主要部件，另一侧用于支撑设置于水密环境中的实验装置部分和配重部分；支撑空心圆轴固定设置在水洞窗口盖板上，其两端分别固定设置一组双联角接触球轴承；空心试验装置旋转轴设置于支撑空心圆轴的内部，其两端分别与一组双联角接触球轴承的内圈固定连接，从而可相对支撑空心圆轴旋转；双联角接触轴承均由一对角接触轴承背靠背连接组成，支撑空心圆轴两端的角接触轴承和的内圈分别通过一外挡圈与试验装置外置旋转轴、试验装置部分与配重部分两者间的连接处固定连接，使试验装置部分、配重部分、空心试验装置旋转轴以及试验装置外置旋转轴可作为一个整体旋转来改变试验装置部分在水中的姿态；试验装置部分包括回转体尾支撑、回转体舵翼段、舵翼、回转体内置连接段、回转体身段、通气转接头、回转体头部；回转体尾支撑一端与空心试验装置旋转轴和配重部分组成刚性连接的整体，另一端与回转体舵翼段连接；回转体舵翼段上设置有舵翼，并通过回转体内置连接段与回转体身段一端连接；回转体身段具有中空内腔，其侧壁上设置有若干与内腔联通的通气孔；回转体身段的另一端与回转体头部连接，在回转体身段靠近回转体头部的内腔设置与外部供气系统联通的通气转接头，用于通过通气孔产生通气超空泡，通气孔还同时兼做测量回转体表面压力的测压孔；动力输出部分包括电机、传动轴、齿轮传动机构；电机设置在水密环境外，传动轴一端连接电机的动力输出端，并穿过空心试验装置旋转轴的内腔与设置在回转体尾支撑和配重部分两者连接部的齿轮传动机构连接；齿轮传动机构与舵翼连接，能够将电机提供的动力传递给舵翼驱动其摆动；配重部分由用于平衡试验装置部分旋转改变姿态时的重力矩与浮力矩的配重机构，以及水洞试验所需的各类传感器组成；数据采集系统由图像采集系统、计算机、供气系统以及多种传感器组成；图像采集系统用于采集水洞试验过程中的图像数据；供气系统用于控制和监测通气超空泡的发生过程；计算机利用图像数据与多种传感器提供的各类传感数据进行综合分析。

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