飞行器的设计通常需以其模型在风洞试验中所获取的气动载荷为依据。对于大尺寸、大长径比的飞行器模型,其测试空间受限,常规支撑装置与测量方法难以满足风洞试验的尺寸与动态特性要求。针对上述问题,以压电传感器为核心测试元件,提出了一种结合张线支撑和尾部支撑的组合支撑方式,开发了一种支撑装置与测试元件一体化的气动多维力测试系统。分析了模型所受气动力与支撑反力之间的平衡关系,建立了作用在模型上的气动多维力与测力单元输出的力学模型。对所需测力单元进行静态标定,以获取各测力单元的输入输出性能。对系统整体进行标定实验,静态标定实验结果表明,测试系统非线性与重复性误差均小于1%,向间干扰最大值为2.04%;动态脉冲激励实验结果表明,该测试系统三个方向的一阶固有频率分别为195 Hz、136 Hz和273 Hz,测试系统的动态特性...

针对大长径比模型测力天平极易出现的向间干扰大和固有频率低的难题，从理论上得到了最小向间干扰下的外力作用点位置;利用ANSYS分析，得出天平最高固有频率下的传感器最优跨距。根据力作用点位置和最优跨距，完成了天平结构设计。对设计的压电天平进行性能评定，计算非线性、重复性和向间干扰等静态精度指标。试验结果表明:设计的压电天平具有向间干扰小（2%）、量程大（12 000 N）、固有频率高（600 Hz）等优点。