[發(fā)明專利]精確測量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510907212.2
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號: CN105466663B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉佳;楊輝;袁雄
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動力技術(shù)研究院
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01B21/22
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發(fā)明公開了一種精確測量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，包括探針組件、銷軸、轉(zhuǎn)接軸、微調(diào)機(jī)構(gòu)和基座，所述探針組件通過所述銷軸與所述轉(zhuǎn)接軸連接，所述轉(zhuǎn)接軸固定在所述基座上，通過所述微調(diào)機(jī)構(gòu)固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，用以調(diào)整所述探針組件的俯仰。本裝置通過提高探針的安裝精度達(dá)到精確測量氣流偏斜角的目的，成本低、經(jīng)濟(jì)性好，且結(jié)構(gòu)簡單，安裝、調(diào)整方便，是一套實(shí)用性很強(qiáng)的氣流偏斜角測量裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗(yàn)中的流場校測設(shè)備，用于校測風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段內(nèi)流場的局部流向，具體是通過精確控制測量探針在風(fēng)洞中的姿態(tài)，用其準(zhǔn)確測量跨聲速試驗(yàn)段中心軸線鉛垂面內(nèi)局部氣流偏斜角Δα和水平面內(nèi)局部氣流偏斜角Δβ。

背景技術(shù)

流場校測的目的是檢驗(yàn)風(fēng)洞性能和測試設(shè)備性能，了解流場品質(zhì)是否達(dá)到規(guī)定要求，以保證風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。氣流偏斜角是風(fēng)洞流場品質(zhì)的重要指標(biāo)，是指氣體流線與風(fēng)洞的夾角，分解后為鉛垂面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角Δα和水平面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角Δβ，如圖1所示。亞跨聲速流場局部氣流偏斜角的合格指標(biāo)為|Δα|≤0.1°、|Δβ|≤0.1°，先進(jìn)指標(biāo)為|Δα|≤0.05°、|Δβ|≤0.05°(低速為0.5°/0.1°)。氣流偏斜角指標(biāo)的高要求，使得氣流偏斜角的精確測量尤為重要。圖1為氣流偏斜角和探針安裝角示意圖，可見氣流偏斜角準(zhǔn)確測量的前提是探針的俯仰角α＝0和側(cè)滑角β＝0且保證安裝精度。那么在利用探針測量氣流偏斜角的基礎(chǔ)上，通過提高探針在風(fēng)洞中的安裝精度，即可大大降低探針的姿態(tài)誤差，從而精確地測量氣流偏斜角。

以前的氣流偏斜角測量裝置是，將探針組件通過支桿、接頭連接到風(fēng)洞支架上，探針姿態(tài)通過攻角機(jī)構(gòu)控制，存在很大的安裝誤差， 對測量結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響。本發(fā)明裝置通過結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)可以精確的控制探針在風(fēng)洞中的姿態(tài)，如圖1所示，俯仰角是指探針軸線在鉛垂面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角α，側(cè)滑角是指探針軸線在水平面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角β。本裝置探針俯仰角、側(cè)滑角的安裝精度達(dá)到±1′，極大的降低了探針安裝姿態(tài)誤差對測量結(jié)果的影響。且本裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝調(diào)節(jié)方便，是一套實(shí)用性很強(qiáng)的氣流偏斜角測量裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明技術(shù)解決的問題是：克服現(xiàn)有測量裝置的不足，提高了探針在風(fēng)洞中的安裝精度，可以有效的降低探針在風(fēng)洞中的姿態(tài)角誤差，從而精確地測量風(fēng)洞試驗(yàn)段中心軸線水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的局部氣流偏斜角。

本發(fā)明的精確測量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置包括探針組件、銷軸、轉(zhuǎn)接軸、微調(diào)機(jī)構(gòu)和基座，所述探針組件通過所述銷軸與所述轉(zhuǎn)接軸連接，所述轉(zhuǎn)接軸固定在所述基座上，通過所述微調(diào)機(jī)構(gòu)固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，用以調(diào)整所述探針組件的俯仰角。

優(yōu)選所述探針組件包括探針和轉(zhuǎn)接平臺，所述轉(zhuǎn)接平臺包括前端的錐形體和后部的叉形壁，所述探針插接并固定在所述錐形體的前端，所述轉(zhuǎn)接軸從后部插入所述錐形體，并以所述銷軸加以固定。

優(yōu)選所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括微調(diào)螺栓和輔助安裝塊，所述輔助安裝塊是長方形框體，其套裝在所述叉形壁的外部，通過其兩側(cè)壁上的安裝孔以螺釘固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，在所述輔助安裝塊的上下壁上分別設(shè) 置有所述微調(diào)螺栓，通過調(diào)節(jié)該微調(diào)螺栓，能夠微調(diào)所述探針組件的俯仰角。

優(yōu)選所述的探針為四孔探針或五孔探針。

優(yōu)選所述基座包括中段、尾錐、立板和底板，所述轉(zhuǎn)接軸通過柱配合與所述中段連接，以能夠拆卸的方式采用頂絲加以固定，所述中段與所述立板之間、所述立板與所述地板之間采用分別焊接連接。

優(yōu)選還包括定位板，所述定位板為定位工裝，用以保證探針軸線位于試驗(yàn)段垂直對稱面內(nèi)，安裝完畢后，移出所述定位板。。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本裝置通過結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)可以精確控制探針的姿態(tài)，探針俯仰角、側(cè)滑角的安裝精度可達(dá)±1′，降低了探針安裝姿態(tài)誤差對測量結(jié)果的影響，可以精確的測量氣流偏斜角；