在空气动力研究中,天平是不可缺少的且大量应用的一种传感器。飞行器模型在风洞中进行模拟试验时,用天平感受各向力和力矩。根据天平的变形就可以测得各向力和力矩的大小。但是天平本身的检定工作(即找出天平标定荷载和变形的关系)过去是在六分力试验台上进行的。新的天平自动校验台,需要多自由度的测量和自动调整回零装置。采用激光定位系统就可以较好地完成测量工作。同时,它输出的电信号,经放大后能操纵电液伺服系统,进行自动调整和自动加载。图8所示为激光定位系统和天平自动校验台的布置。在天平自动校验台上对φ28-3内式六分量天平进行了体轴系加载试验,得到该天平体轴校正计算公式为
MZ=0.981169ΔU+6.49999×10-4Y-0.00223Q-0.0275MX+0.0178MY+0.0024Z(其他公式略)
另外,对φ28-3内式六分量天平还进行了地轴系加载试验,得到的校正计算公式为
MZ=0.982829ΔU+5.09999×10-4Y-0.0029Q-0.0104MX+0.232MY+0.0022Z(其他公式略)
以上所得两组计算公式,各对应项的系数大体相当,这说明采用天平自动校验台和激光定位系统进行天平的体轴系校正工作是完全可行的。另外,从测量精度值看,体轴系校正各参数的精度一般较地轴系校正的精度高,当然这还需风洞实验进一步证实。对φ28-3内式六分量天平分别进行体轴、地轴校正,所得各项参数的精度值列于表1。(www.daowen.com)
图8 激光定位系统和天平自动校验台的布置
以上简要介绍了空间多自由度激光定位系统及其两项应用实例。实践证明,这种定位系统具有一定的优点,并有广泛的使用价值。
表 1
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