[發(fā)明專利]艙蓋開啟機構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310022276.5
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103089104A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 周勇為;王振國;劉衛(wèi)東;梁劍寒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: E05F15/04
• 分類號: E05F15/04
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明

技術領域

本發(fā)明涉及風洞實驗領域，特別地，涉及一種應用于風洞實驗的高超聲速風洞實驗艙的艙蓋開啟機構。

背景技術

風洞實驗是依據(jù)運動的相對原理，將實驗模型或者實物固定在地面人工環(huán)境中，人為制造氣流通過，以模擬空中各種飛行狀態(tài)，獲取實驗數(shù)據(jù)。風洞實驗廣泛應用于導彈、高超聲速飛行器、空天飛機的模型實驗，是航空航天領域內(nèi)非常重要的地面試驗設備。高超聲速風洞一般包括加熱器、噴管、實驗艙、擴壓器、引射器（或真空罐）、氣源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，實驗艙是實驗模型的場所，是風洞的重要部件，要滿足不同實驗模型、實驗任務的需要。

實驗艙上游與噴管相連，下游與擴壓器連接，風洞實驗是將實驗模型放置于實驗艙中進行相應實驗。實驗艙需滿足以下幾個方面的基本要求：

1）、實驗艙的氣動性能好，空氣動力學性能要求好，以確保高超聲速推進風洞的啟動性能和實驗性能；

2）、實驗艙具有足夠的空間，以保證大尺寸的實驗模型進入艙體后，余下的空間仍能滿足實驗雷諾數(shù)及幾何模擬精確性的要求；

3）、氣密性好，實驗時實驗艙內(nèi)壓力一般情況下接近真空，但出現(xiàn)特殊情況時也有正壓力，不能出現(xiàn)氣體泄漏現(xiàn)象，否則影響風洞氣動和實驗性能，因此，實驗艙的氣密性要好；

4）、結構和剛度高，由于試驗過程中，不管是在真空條件或者正壓條件下，為防止實驗艙艙體受力變形，所選用艙體需要能承受相應氣壓的壓力，而不能變形或者破壞；

5）、進出方便，風洞實驗中，部分模型需要安裝在實驗艙內(nèi)、或者需要進一步調(diào)整模型的姿態(tài)。此時，相關操作人員就需要進入實驗艙內(nèi)。因此，模型或者操作人員能否方便的進出實驗艙也成為考驗實驗艙的一個重要指標；

6）、數(shù)據(jù)采集方便，不同實驗條件下，實驗艙需要滿足測量、數(shù)據(jù)采集、流場顯示的要求。

現(xiàn)有的風洞設備中的實驗艙，其基本的原理圖如圖1所示，實驗艙1的上游與噴管2連接，下游與擴壓器3連接，實驗模型4置于噴管2的出口并且位于實驗艙1的中心位置。對于風洞實驗艙的外形設計，一般有兩種，即方形實驗艙和圓形實驗艙。方形實驗艙和圓形實驗艙各有優(yōu)缺點，這兩種類型的實驗艙在風洞設備中均使用過，這里不再詳細討論。

為了滿足實驗模型及操作人員進出艙體的要求，傳統(tǒng)的實驗艙一般都在側面上設有艙蓋，具體結構如圖2及圖3所示，包括實驗艙艙體10、艙蓋20’、支撐件30等主要部分，艙蓋20’一般都開在實驗艙艙體10的側面，艙蓋20’的尺寸依據(jù)實驗模型的大小而不同。當處理大尺寸的實驗模型時，艙蓋20’的尺寸亦較大。實驗艙的艙蓋20’質(zhì)量都較大，從幾十公斤到幾百公斤，甚至數(shù)噸。

當大型的實驗模型進行風洞實驗時，由于實驗模型的尺寸大、質(zhì)量大，進出實驗艙1將非常困難，且實驗模型在實驗艙1內(nèi)部還需要安裝、調(diào)整位置，同時實驗人員、儀器設備、操作工具等均需要進出實驗艙1，由于艙蓋20’的空間有限，實驗艙1將非常不方便實驗和操作，且操作人員的勞動強度大，實驗效率低。為此，亟需設計一種新型的艙蓋及用于開啟該新型的艙蓋的艙蓋開啟機構，以滿足對大型實驗模型進行風洞實驗的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種艙蓋開啟機構，在風洞實驗中對風洞實驗艙的艙蓋進行開閉操作，以解決風洞實驗艙的開口空間有限、實驗效率低及操作強度大的技術問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種艙蓋開啟機構，適用于開啟或者關閉風洞實驗艙的艙蓋，艙蓋為風洞實驗艙在閉合狀態(tài)下圓弧圓心位于實驗艙艙體軸向中心線上的圓弧形翻蓋，艙蓋開啟機構包括彈性連桿及轉動三腳架，彈性連桿的第一末端與圓弧形翻蓋鉸鏈連接，彈性連桿的第二末端與轉動三腳架的第一頂角鉸鏈連接，轉動三腳架的第二頂角鉸鏈連接有動力驅動機構、第三頂角鉸鏈連接有支撐機構，轉動三腳架在動力驅動機構的驅動下帶動彈性連桿移動以開啟或者關閉圓弧形翻蓋。

進一步地，支撐機構包括與地面固定連接的支撐架，支撐架與轉動三腳架的第三頂角鉸鏈連接，支撐架上還固定有一帶傾斜設置的承重面的托架，托架上的承重面用于在打開圓弧形翻蓋后支撐轉動三腳架。

進一步地，動力驅動機構包括液壓油缸，液壓油缸連接有提供液壓動力源的液壓系統(tǒng)，液壓油缸的缸體經(jīng)一鉸鏈機構與地面活動連接，液壓油缸的活塞桿與轉動三腳架的第二頂角鉸鏈連接，在液壓系統(tǒng)的驅動下，活塞桿以鉸鏈機構為支點轉動并帶動轉動三腳架。

進一步地，艙蓋開啟機構包括沿實驗艙艙體的軸向平行設置的多個彈性連桿，每個彈性連桿分別經(jīng)轉動三腳架與動力驅動機構鉸鏈連接，在多個彈性連桿的共同作用下推拉圓弧形翻蓋。