JPH03285135A - 風洞試験模型ヒンジモーメント天秤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は航空機等の風洞試験用模型のヒンジモーメント
測定のための天秤に関する。

〔従来の技術〕

従来の航空機操縦舵面のヒンジモーメント測定用の風洞
試験用模型の１例を第２図及び第３図に示す。

図において操縦舵面５２が気流に対し角度を持った時空
気力が発生し、フリーヒンジ５４のヒンジ中心回りにモ
ーメントが発生する。このモーメントの測定手段として
図示のような構成が用いられるもので、土質等本体５１
に、通常２〜３コのフリーヒンジ５４で操縦舵面５２は
回動可能に固定される。

７１Ｊ−ヒンジ５４は、ヒンジ中心にヘアリングを内蔵
しモーメントは吸収しない構造となっている。

操縦舵面５２にか−る空気力の力成分は、フリーヒンジ
５４が受は持ち、分離されたモーメントをヒンジモーメ
ント天秤５３が受は持ち測定する。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記従来の風洞試験模型ヒンジモーメント測定装置には
解決すべき次のｖ１題があった。

（］）モーメントを分離するために舵面と本体の接続部
にスキマを必要とするため、舵面シールが困難である。

（２）構造が複雑なため、コンパクト化が困難で、線図
形状から、はみ出すことがある。

（３）　　ヒンジの軸心を通す必要からフリーヒンジの
数を制限する必要があり舵面が大きな空気力を受は持つ
のが困難である。

［題を解決するための手段〕 本発明は上記課題の解決手段として、気流に対し本体の
後方に舵面を揺動可能に設け舵面のヒンジモーメントを
測定する風洞試験模型ヒンジモーメント天秤において、
比較的剛性の高い材質よりなる本体と舵面との境界近傍
に設けられ舵面の揺動を許す程度に気流と直交する向き
に極部的欠肉を生じさせたピボット部と、同ピボット部
の欠肉を埋め表面の気流の流れを流線状に保つ比較的に
剛性の低い整型材と、上記ピボット部の揺動中心近傍に
設けられ舵面の揺動による歪を検出するストレンゲージ
とを具備してなることを特徴とする風洞試験模型ヒンジ
モーメント天秤を提供しようとするものである。

なお、ここに揺動とはピボット部に設けるストレンゲー
ジに測定可能な数値の現われる程度で足り、目視的に舵
面が大きく揺れることを必須とするものではない。

〔作用］ 本発明は上記のように構成されるので次の作用を有する
。

（１）操縦舵面に発生した空気力の垂直力成分はピボッ
トの剪断力により受は持ち、分離されたモーメントは天
秤エレメント部の曲げにより受持つ。曲げモーメントの
値はピボット近傍に取付けたストレンゲージより歪量を
検出して得られる。

（２）　　ｆｆ１ｌｉ！舵面長手方向即ち、気流と直交
方向全体に配置したピボットにより舵面上下は完全にシ
ールされる。

〔実施例］ 本発明の一実施例に係る風洞試験模型ヒンジモーメント
天秤を第１図により説明する。

図において、操縦舵面ヒンジモーメント天秤は、舵面１
．ピボット２．エレメント部３、エレメント部ピボット
４．ストレンゲージ５より構成され、取付ねじ６により
本体７に固定される。

従来のフリーヒンジの代わりに、本体７と舵面１間はピ
ボット２で接続され、ヒンジモーメント測定部であるエ
レメント部３とピボット２は同一材料より削り出しで作
製されている。そしてピボット２はシリコン樹脂８で表
面整形され、目違いの無い構造とされている。エレメン
ト部３の表面にはストレンゲージ５が設けられ天秤の作
用を果たす。ヒンジモーメント天秤の検定はシリコン樹
脂の剛性を含んだ状態で行なう。即ち、舵面１が気流に
よる力に対して歪を生しる場合の力と歪との関係を、加
えた荷重（空気力の分布）とストレンゲージ５の表示値
によって精確にデータ取りし、調べておく。舵面１の角
度変更は、変角した舵面ｌ、ピボット２、天秤等の１体
構造物を付根から総て取り替へる構造としである。

次に上記構成の作用を説明する。舵面１に発生したヒン
ジ中心より後方の空気力の垂直成分はピボット２が吸収
し、モーメントは分離され、ヒンジ中心とエレメント部
ピボット４との距Ｍｌで割った力“Ｆ”となりエレメン
ト３に作用する。力゛″Ｆ”によるエレメント３に作用
するモーメント分布はエレメント部ピボット４上が小さ
くヒンジ中心上が最大となる。つまりヒンジ中心上のス
トレンゲージ５により理想的なヒンジモーメント検出が
可能となる。

以上の通り零寞施例によれば、本体７と舵面１とは一体
材料から削出して成形し、ピボット２の部位で欠肉を生
じさせたのみであるから舵面１の長手方向、即ち、気流
と直交方向に連続断面が維持されており、その剪断力に
よって大きな空気力を負担できるという利点がある。ま
た、本体７と舵面１とは連続しているのでシールを必要
としないという利点がある。更には気流に沿う断面形状
が一体のため著しくコンパクトであるという利点がある
。

〔発明の効果］ 本発明は上記のように構成されるので次の効果を有する
。

（１）操縦舵面で一番大切なシールの問題が完全に解決
される。

（２）　　ピボット部の厚みを適正なものとすることに
より荷重問題が解決される。

（３）　　８１肉舵面の表面を変更することなく天秤配
置が可能となる。

（４）高精度なヒンジモーメント天秤の作製が可能とな
る。

（５）　　ヒンジ中心のエレメント部に軸を必要としな
いので、その部分を平面にでき、ヒンジ中心の直上にス
トレンゲージの貼り付けが出来、正確なモーメント測定
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る風洞試験模型ヒンジ
モーメント天秤の図で、ｆａｔは斜視図、申）は（ａｌ
のｂ矢視図、ｔｃ＋は（ａｌのｃ−ｃ矢視断面図、第２
図は従来の風洞模型の機体全体の側面図、第３図は第２
図の従来の風洞模型の操縦舵面５２近傍の一部斜視図で
ある。 １・・・舵面、　　　　　　２・・・ビボント３・・・
エレメント部 ５・・・ストレンゲ−シ フ・・・本体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気流に対し本体の後方に舵面を揺動可能に設け舵面のヒ
   ンジモーメントを測定する風洞試験模型ヒンジモーメン
   ト天秤において、比較的剛性の高い材質よりなる本体と
   舵面との境界近傍に設けられ舵面の揺動を許す程度に気
   流と直交する向きに極部的欠肉を生じさせたピボット部
   と、同ピボット部の欠肉を埋め表面の気流の流れを流線
   状に保つ比較的に剛性の低い整型材と、上記ピボット部
   の揺動中心近傍に設けられ舵面の揺動による歪を検出す
   るストレンゲージとを具備してなることを特徴とする風
   洞試験模型ヒンジモーメント天秤。