一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，包括第一模型、第二模型，拔销架，销钉，第一固定钉、第二固定钉，第一弹簧、第二弹簧，第一拔销，第二拔销。使用两个销钉将第一拔销和第二拔销与拔销架安装在一起，将第一固定钉、第二固定钉分别穿过各自弹簧插入第一模型、第二模型，再将刚安装好的拔销从模型尾部插入模型内部，两个拔销正好插入第一固定钉半圆形槽与第二固定钉半圆形槽所形成的圆孔内，锁死整套模型。本发明保证第一、第二模型分离时能快速有效、无干扰的进行分离，重点解决了质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验无法实现的难题，同时解决了以往模型固定方式导致的两级不能同时释放自由度的缺陷。
1.一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于，包括第一模型(1)、第二模型(2)、拔销架(3)、第一固定钉(4)、第二固定钉(5)、第一拔销(6)、第二拔销(7)、第一弹簧(8)、第二弹簧(9)；拔销架(3)分别与第一拔销(6)和第二拔销(7)连接，第一固定钉(4)、穿过第一弹簧(8)插入第一模型(1)，第二固定钉(5)穿过第二弹簧(9)插入第二模型(2)；第一拔销(6)、第二拔销(7)分别从第一模型(1)、第二模型(2)尾部端面插入第一模型(1)、第二模型(2)内部，使得第一模型(1)、第二模型(2)对接；第一拔销(6)、第二拔销(7)端部分别插入第一固定钉(4)、第二固定钉(5)的钉杆上的半圆形槽对接后形成的圆孔中，实现锁定；拔销架(3)连接拔销线，牵动拔销线拔出第一拔销(6)、第二拔销(7)，实现第一模型(1)、第二模型(2)的解锁。
2.根据权利要求1所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第一模型(1)、第二模型(2)关于对接面结构对称，第一模型(1)表面上开有第一盲孔(1-2)，第一盲孔(1-2)端口开有第一模型定位槽(1-1)，第一盲孔(1-2)底面开有第一固定钉通孔(1-3)，第一固定钉通孔(1-3)内壁上开有第一拔销孔(1-4)；第一拔销孔(1-4)轴线与第一固定钉通孔(1-3)轴线垂直，连通第一固定钉通孔(1-3)内壁与第一模型(1)尾部端面。
3.根据权利要求1或2所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第二模型(2)表面上开有第二盲孔(2-2)，第二盲孔(2-2)端口开有第二模型定位槽(2-1)，第二盲孔(2-2)底面开有第二固定钉通孔(2-3)，第二固定钉通孔(2-3)内壁上开有第二拔销孔(2-4)，第二拔销孔(2-4)轴线与第二固定钉通孔(2-3)轴线垂直，连通第二固定钉通孔(2-3)内壁与第二模型(2)尾部端面。
4.根据权利要求3所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第一拔销(6)包括第一拔销杆(6-1)、第一固定块，第一拔销杆(6-1)一端连接第一固定块，第一固定块上开有第三拔销孔(6-3)，第三拔销孔(6-3)的中心轴与第一拔销杆(6-1)垂直；第一拔销杆(6-1)插入第一拔销孔(1-4)中。
5.根据权利要求4所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第二拔销(7)包括第二拔销杆(7-1)、第二固定块，第二拔销杆(7-1)一端连接第二固定块，第二固定块上开有第四拔销孔(7-3)，第四拔销孔(7-3)的中心轴与第二拔销杆(7-1)垂直；第二拔销杆(7-1)插入第二拔销孔(2-4)中。
6.根据权利要求2所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第一固定钉(4)插入第一固定钉通孔(1-3)，第一固定钉(4)头部两侧的第一固定钉凸台(4-3)卡入第一模型定位槽(1-1)中，第一固定钉(4)头部将第一弹簧(8)压在第一盲孔(1-2)内。
7.根据权利要求3所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第二固定钉(5)插入第二固定钉通孔(2-3)，第二固定钉(5)头部两侧的第二固定钉凸台(5-3)卡入第二模型定位槽(2-1)中，第二固定钉(5)头部将第二弹簧(9)压在第二盲孔(2-2)内。
8.根据权利要求6或7所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述第一固定钉(4)、第二固定钉(5)的钉杆为半圆柱形，第一固定钉(4)的第一半圆柱杆(4-2)上开有两个第一半圆形槽(4-1)，第二固定钉(5)的第二半圆柱杆(5-
2)上开有两个第二半圆形槽(5-1)，第一半圆柱杆(4-2)与第二半圆柱杆(5-2)对接后，使得第一半圆形槽(4-1)与第二半圆形槽(5-1)对接形成圆孔。
9.根据权利要求4或5所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：所述拔销架(3)包括支撑框、卡槽块，支撑框为一边开口的框形结构，支撑框两端分别连接卡槽块，卡槽块上开有拔销架拔销孔(3-3)，第一拔销(6)的第一固定块、第二拔销(7)的第二固定块分别插入卡槽块的卡槽中。
10.根据权利要求9所述的一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，其特征在于：还包括销钉(10)，销钉(10)分别穿过拔销架拔销孔(3-3)与第三拔销孔(6-
3)、拔销架拔销孔(3-3)与第四拔销孔(7-3)，分别固定第一拔销(6)与拔销架(3)、第二拔销(7)与拔销架(3)。
质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种并联级间分离自由飞风洞试验装置。
背景技术
[0002] 模型自由飞风洞试验是一种常用的研究飞行器动态气动特性的研究方法，同样可用于飞行器多体干扰方面的研究。试验的基本方法是风洞流场稳定之后将模型逆气流方向高速弹出，模型短时间内会在风洞中自由飞行，检验多级飞行器分离的安全性，同时使用高速摄影通过观察窗对模型进行拍摄，可获得飞行器模型自由飞的姿态轨迹，后期经过数据处理便可得出飞行器的动态气动参数。串联级间分离第一第二前后分布，二者接触便可基本保证分离的安全，两级的相互接触保证了飞行器分离前质心处在模型实体的包络中，便于试验时分离机构的设计加工及安装。
[0003] 并联级间分离中，若第一第二模型质量及外形尺寸相当，且分离时二者间距较小时，其共同质心必然位于二者的交接面处。以往的分离机构分离力的作用轴线必须过模型质心，以防止分离动作对模型运动姿态角的影响，而针对质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验，分离机构布置在质心区域则必然会破坏模型外形，而破坏外形是风洞试验所坚决不允许的，所以以往试验方案必须改进。
[0004] 再者，原有的上下模型固定钉接触面采用一“凸”一“凹”设计，设计简单并能防止采用一个拔销轴时固定钉及两个模型的相互转动，而此形式固定钉有一致命缺点，在拔销拔出时必定先解除“凸”字固定钉的约束再解除“凹”字固定钉的约束，因此采用“凸”字拔销钉所对应的模型必定先获得六自由度，而采用“凹”字固定钉所对应的模型后获得六自由度，这与真实希望的上下两级模型同时获得自由度不符，必然降低试验结果的可信度。因此以往的试验技术必须改进。
发明内容
[0005] 本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，既可保证第一第二分离前的相对位置及姿态固定，又可保证第一第二模型进行分离时能够快速有效、无干扰的进行分离，满足试验需求。
[0006] 本发明的技术解决方案是：一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，包括第一模型、第二模型、拔销架、第一固定钉、第二固定钉、第一拔销、第二拔销、第一弹簧、第二弹簧；拔销架分别与第一拔销和第二拔销连接，一级固定钉、穿过第一弹簧插入第一模型，二级固定钉穿过第二弹簧插入第二模型；第一拔销、第二拔销分别从第一模型、第二模型尾部端面插入第一模型、第二模型内部，使得第一模型、第二模型对接；第一拔销、第二拔销端部分别插入第一固定钉、第二固定钉的钉杆上的半圆形槽对接后形成的圆孔中，实现锁定；拔销架连接拔销线，牵动拔销线拔出第一拔销、第二拔销，实现第一模型、第二模型的解锁。
[0007] 所述第一模型、第二模型关于对接面结构对称，第一模型表面上开有第一盲孔，第一盲孔端口开有第一模型定位槽，第一盲孔底面开有第一固定钉通孔，第一固定钉通孔内壁上开有第一拔销孔；第一拔销孔轴线与第一固定钉通孔轴线垂直，连通第一固定钉通孔内壁与第一模型尾部端面。
[0008] 所述第二模型表面上开有第二盲孔，第二盲孔端口开有第二模型定位槽，第二盲孔底面开有第二固定钉通孔，第二固定钉通孔内壁上开有第二拔销孔，第二拔销孔轴线与第二固定钉通孔轴线垂直，连通第二固定钉通孔内壁与第二模型尾部端面。
[0009] 所述第一拔销包括第一拔销杆、第一固定块，第一拔销杆一端连接第一固定块，第一固定块上开有第一拔销孔，第一拔销孔的中心轴与第一拔销杆垂直；第一拔销杆插入第一拔销孔中。
[0010] 所述第二拔销包括第二拔销杆、第二固定块，第二拔销杆一端连接第二固定块，第二固定块上开有第二拔销孔，第二拔销孔的中心轴与第二拔销杆垂直；第二拔销杆插入第二拔销孔中。
[0011] 所述第一固定钉插入第一固定钉通孔，第一固定钉头部两侧的第一固定钉凸台卡入第一模型定位槽中，第一固定钉头部将第一弹簧压在第一盲孔内。
[0012] 所述第二固定钉插入第二固定钉通孔，第二固定钉头部两侧的第二固定钉凸台卡入第二模型定位槽中，第二固定钉头部将第二弹簧压在第二盲孔内。
[0013] 所述第一固定钉、第二固定钉的钉杆为半圆柱形，第一固定钉的第一半圆柱杆上开有两个第一半圆形槽，第二固定钉的第二半圆柱杆上开有两个第二半圆形槽，第一半圆柱杆与第二半圆柱杆对接后，使得第一半圆形槽与第二半圆形槽对接形成圆孔。
[0014] 所述拔销架包括支撑框、卡槽块，支撑框为一边开有的框形结构，支撑框两端分别连接卡槽块，卡槽快上开有拔销架拔销孔，第一拔销的第一固定块、第二拔销的第二固定块分别插入卡槽快的卡槽中。
[0015] 还包括销钉，销钉分别穿过拔销架拔销孔与第一拔销孔、拔销架拔销孔与第二拔销孔，分别固定第一拔销与拔销架、第二拔销与拔销架。
[0016] 本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0017] (1)本发明通过将原有的一个拔销改为平行的两条拔销，解决了质心位于交接面处带来的分离装置无法安装的难题。以往拔销装置使用单一拔销，拔销轴过模型整体质心，可保证拔销时模型整体的姿态角不发生变化。而此次遇到的模型整体质心位于两级交接面处，若采用以前方案必定破坏模型外形，这是不允许的。本发明将原有单一拔销设计成两个平行并排长度相同拔销，且模型整体质心距离两拔销轴线距离相同，在不破坏模型外表面的前提下，科学的解决了拔销的完成，并能保证拔销动作对模型姿态角不产生影响；
[0018] (2)本发明通过创新设计半圆柱形上、下固定钉与拔销的配合方式，解决了在使用两根拔销时引起的上下模型不同时解锁的难题，可保证上下模型同时解锁同时释放，保证了试验的可靠性。原有的上下固定钉接触面采用一“凸”一“凹”设计，由于此设计的固有缺陷，在拔销拔出时采用“凸”字拔销钉所对应的模型必定先获得六自由度，而采用“凹”字固定钉所对应的模型后获得六自由度，这与真实希望的情形不符，必然降低试验结果的可信度。本发明通过创新设计的上下固定钉采用半圆柱设计，保证两根固定钉与拔销相接触部分在拔出过程中时时刻刻保持一致，从而解决了以往一“凸”一“凹”固定钉在解锁顺序不一致上带来的试验缺陷，使试验数据的可信度更高。
附图说明
[0019] 图1为本发明的第一、第二模型分离前整体等轴视图；
[0020] 图2为本发明的第一、第二模型分离前来流平面半剖等轴视图；
[0021] 图3为本发明的第一、第二模型半剖等轴视图；
[0022] 图4为本发明的第一、第二模型分离前垂直来流平面半剖等轴视图；
[0023] 图5为本发明的解锁部件装配位置等轴视图；
[0024] 图6为本发明的解锁部件爆炸视图；
[0025] 图7为本发明的第一、第二模型解锁后效果示意图。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0027] 如图1、图2所示，一种质心位于交接面处的并联级间分离自由飞风洞试验装置，包括第一模型1、第二模型2、拔销架3、第一固定钉4、第二固定钉5、第一拔销6、第二拔销7、第一弹簧8、第二弹簧9、销钉10；拔销架3分别与第一拔销6和第二拔销7连接，一级固定钉4、穿过第一弹簧8插入第一模型1，二级固定钉5穿过第二弹簧9插入第二模型2；第一拔销6、第二拔销7分别从第一模型1、第二模型2尾部端面插入第一模型1、第二模型2内部，使得第一模型1、第二模型2对接；第一拔销6、第二拔销7端部分别插入第一固定钉4、第二固定钉5的钉杆上的半圆形槽对接后形成的圆孔中，实现锁定；拔销架3连接拔销线，牵动拔销线拔出第一拔销6、第二拔销7，实现第一模型1、第二模型2的解锁。
[0028] 如图3所示，第一模型1、第二模型2关于对接面结构对称，第一模型1表面上开有第一盲孔1-2，第一盲孔1-2端口开有第一模型定位槽1-1，第一盲孔1-2底面开有第一固定钉通孔1-3，第一固定钉通孔1-3内壁上开有第一拔销孔1-4；第一拔销孔1-4轴线与第一固定钉通孔1-3轴线垂直，连通第一固定钉通孔1-3内壁与第一模型1尾部端面。
[0029] 第二模型2表面上开有第二盲孔2-2，第二盲孔2-2端口开有第二模型定位槽2-1，第二盲孔2-2底面开有第二固定钉通孔2-3，第二固定钉通孔2-3内壁上开有第二拔销孔2-4，第二拔销孔2-4轴线与第二固定钉通孔2-3轴线垂直，连通第二固定钉通孔2-3内壁与第二模型2尾部端面。
[0030] 如图4～图7所示，第一拔销6包括第一拔销杆6-1、第一固定块，第一拔销杆6-1一端连接第一固定块，第一固定块上开有第一拔销孔6-3，第一拔销孔6-3的中心轴与第一拔销杆6-1垂直；第一拔销杆6-1插入第一拔销孔1-4中。
[0031] 第二拔销7包括第二拔销杆7-1、第二固定块，第二拔销杆7-1一端连接第二固定块，第二固定块上开有第二拔销孔7-3，第二拔销孔7-3的中心轴与第二拔销杆7-1垂直；第二拔销杆7-1插入第二拔销孔2-4中。
[0032] 第一固定钉4插入第一固定钉通孔1-3，第一固定钉4头部两侧的第一固定钉凸台4-3卡入第一模型定位槽1-1中，第一固定钉4头部将第一弹簧8压在第一盲孔1-2内。
[0033] 第二固定钉5插入第二固定钉通孔2-3，第二固定钉5头部两侧的第二固定钉凸台5-3卡入第二模型定位槽2-1中，第二固定钉5头部将第二弹簧9压在第二盲孔2-2内。
[0034] 第一固定钉4、第二固定钉5的钉杆为半圆柱形，第一固定钉4的第一半圆柱杆4-2上开有两个第一半圆形槽4-1，第二固定钉5的第二半圆柱杆5-2上开有两个第二半圆形槽5-1，第一半圆柱杆4-2与第二半圆柱杆5-2对接后，使得第一半圆形槽4-1与第二半圆形槽
5-1对接形成圆孔。
[0035] 拔销架3包括支撑框、卡槽块，支撑框为一边开有的框形结构，支撑框两端分别连接卡槽块，卡槽快上开有拔销架拔销孔3-3，第一拔销6的第一固定块、第二拔销7的第二固定块分别插入卡槽快的卡槽中。
[0036] 销钉10分别穿过拔销架拔销孔3-3与第一拔销孔6-3、拔销架拔销孔3-3与第二拔销孔7-3，分别固定第一拔销6与拔销架3、第二拔销7与拔销架3。
[0037] 为更好介绍本试验装置、突出机构的相互作用关系，附图中的第一第二模型进行了简化，第一第二模型采用外形及内部结构完全相同的两个模型，并定义上方模型为第一模型1、下方模型为第二模型2，第一模型1与第二模型2上下对称接触摆放，可保证二者分离前其整体质心位于接触面上。
[0038] 结合附图，第一模型1及第二模型2安装好后的相对关系位置如图1所示。第一模型1上有第一模型定位槽1-1、第一盲孔1-2、第一固定钉通孔1-3、第一拔销孔1-4。第二模型2上有第二模型定位槽2-1、第二盲孔2-2、第二固定钉通孔2-3、第二拔销孔2-4。拔销架3通过两个销钉10与第一拔销6和第二拔销7连接，两个销钉10可分别穿过两个拔销架拔销孔3-3以及第一拔销孔6-3、第二拔销孔7-3，此时第一拔销后端面6-4、第二拔销后端面7-4可与拔销杆凹平面3-2配合，防止第一拔销6和第二拔销7绕各自拔销孔转动，从而可保证第一拔销
6和第二拔销7被拔出时是完全同时的。拔销线拴在拔销架尾孔3-1上，且第一模型1、第二模型2整体质心在拔销线延长线上，可保证采用两个拔销轴进行拔销时，拔销的合力仍过整体模型质心，拔销动作不会对模型姿态角产生影响。
[0039] 第一固定钉4的半圆柱杆4-2上有两个半圆形槽4-1，第二固定钉5的半圆柱杆5-2上有两个半圆形槽5-1。第一拔销杆6-1和第二拔销杆7-1可分别插入第一拔销孔1-4和第二拔销孔2-4，并可插入第一固定钉半圆形槽4-1与第二固定钉半圆形槽5-1所形成的圆孔内。此时第一弹簧8与第二弹簧9处于压缩状态。弹簧力分别向上向下推第一固定钉4和第二固定钉5，但由于第一拔销杆6-1和第二拔销杆7-1的存在使第一固定钉4和第二固定钉5不被弹簧弹出。从而完全限制住第一模型1、第二模型2之间的相对位移运动。与此同时，第一固定钉矩形凸台4-3正好位于第一模型矩形凹槽1-1内；第二固定钉矩形凸台5-3正好位于第二模型定位槽2-1内，从而限制住第一模型1、第二模型2之间相对转动。从而机构可限制住第一模型1、第二模型2之间的相对位移及相对转动。
[0040] 准备试验时，先使用两个销钉10将第一拔销6和第二拔销7与拔销架3安装在一起，将第一固定钉4和第二固定钉5穿过各自弹簧插入第一模型1、第二模型2，再将刚安装好的第一拔销6、第二拔销7从模型尾部插入模型内部，待第一拔销前平面6-2与第二拔销前平面7-2完全与模型尾部相接触时，两个拔销6、7正好插入第一固定钉半圆形槽4-1与第二固定钉半圆形槽5-1所形成的圆孔内，锁死整套模型。
[0041] 试验开始时，拔销线一端拴在拔销杆孔3-1上，另一端拴在风洞上。使用发射机构将整套模型按照一定速度发射到流场中，当拔销线达到长度极限时，拔销杆3连拔销被拔出，第一固定钉4、第二固定钉5约束被释放，各自被各自弹簧弹出，从而解除第一模型1、第二模型2的所有约束，试验结束。半圆柱形上、下固定钉可保证上下模型同时解锁同时释放，解决了以往固定钉释放模型时存在的一先一后的缺陷，保证了试验的可靠性。
[0042] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
[0043] 本发明说明书中未进行详细描述部分属于本领域技术人员公知常识。
