风洞试验、计算机模拟和飞行试验是空气动力学研究的三大重要手段。在风洞试验中,最大量的是风洞测力试验,其测量数据不确定度的高低、测量结果的可靠性直接关系着飞行器研制的成败。作为风洞测力试验最核心的测量设备?风洞应变天平,其工作的可靠性和测量不确定度的优劣在整个风洞测力试验中占据着举足轻重的地位。在当前风洞试验设备发展比较成熟的今天,测力天平的不确定度已经成为风洞测力试验不确定度的重要因素。风洞天平对作用在飞行器模型上气动载荷测量的不确定度不仅取决于天平设计加工完成后本身具有的基本性能,更为重要的是取决于天平地面静态校准的精确度,而制约天平静态校准精确度的关键是天平校准设备的性能及与之相联系的加载和数据处理方法。因此,国内外气动工作者都十分重视风洞天平校准设备的研制工作。在校准设备的研制中,尽可能采用最新的科研成果,建立高精度、全自动化的校准系统,从而尽可能地提高天平校准的精确度,进而提高风洞测力试验的精确度。自动天平校准设备研制课题是我部重点攻关项目,旨在研制一座30000N量级的六分量自动无砝码天平校准设备,满足1.2米跨超声速风洞大载荷天平和2.4米跨声速风洞、2米超声速风洞中、小载荷天平的地面校准需要。本文通过对应变天平测量原理的分析研究,提出了风洞应变天平结构和电气的设计方法,详细介绍了自动天平校准设备的系统构成、主要性能和技术指标。对其中的主要技术难点和关键技术措施等作了详细介绍和论述,对校准系统各元加载的不确定度做了分析评定,对系统性能进行了考核测试,对不同校准架的天平静校结果和气动系数试验结果作了对比分析和说明。该校准系统与国内外同类系统的性能比较情况表明,自动天平校准设备的各项性能指标已经居于国际先进水平,它的研制成功并投入应用,对提高我国风洞测力试验的精确度,对军、民机型号和高技术战略武器的研制均具有重要意义。