[發(fā)明專利]一種用于暫沖式亞跨超風(fēng)洞亞跨流場引射開車的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611194033.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN106768795B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯逸青;王復(fù)春;宋法振;趙睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01M9/02
• 分類號(hào): G01M9/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐輝

本發(fā)明涉及一種用于暫沖式亞跨超風(fēng)洞亞跨流場引射開車的方法。本發(fā)明基于暫沖式風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為了有效降低載荷，受超音速流場沖壓引射開車方式的啟發(fā)，創(chuàng)造了亞跨流場引射開車的方式。亞跨超風(fēng)洞的結(jié)構(gòu)通常都包括主調(diào)壓閥系統(tǒng)、沖壓引射器系統(tǒng)、增量引射器系統(tǒng)，與之而來的便是吹風(fēng)試驗(yàn)有多種組合開車方式。本發(fā)明創(chuàng)造性地采用亞跨流場引射開車的方式，能顯著降低載荷，確保亞跨吹風(fēng)試驗(yàn)尤其是0.8～1.2這些高馬赫數(shù)試驗(yàn)時(shí)模型和天平的安全，進(jìn)而順利地完成試驗(yàn)，大大拓展了風(fēng)洞的試驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于暫沖式亞跨超風(fēng)洞亞跨流場引射開車的方法，屬于風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)洞是空氣動(dòng)力學(xué)研究和試驗(yàn)中最廣泛使用的工具，風(fēng)洞試驗(yàn)是飛行器研制工作中的一個(gè)不可缺少的部分。AT-1風(fēng)洞是一款典型的暫沖式亞跨超風(fēng)洞，其結(jié)構(gòu)如附圖1所示，包括主管道(1)、阻尼濾網(wǎng)(2)、前室(3)、噴管(4)、試驗(yàn)段(5)、超聲速擴(kuò)散段(6)、吸入式引射器(7)、亞聲速擴(kuò)散段(8)、排氣節(jié)流閥(9)、增量引射器(10)、引射器調(diào)壓閥(11)、主調(diào)壓閥(12)、旁路閥(13)、啟動(dòng)閥(14)、氣源總閥(15)、氣源(16)、消音塔(17)。通常情況下，亞跨馬赫數(shù)0.4～1.2吹風(fēng)時(shí)前室總壓較低，為了節(jié)省能源，此時(shí)會(huì)打開增量引射器，循環(huán)使用一部分廢氣，僅打開主調(diào)壓閥(12)采用沖壓的方式配合廢氣循環(huán)即可完成吹風(fēng)試驗(yàn)，亞跨吹風(fēng)時(shí)不使用吸入式引射器(7)。超音速試驗(yàn)時(shí)增量引射器(10)關(guān)閉，不再使用廢氣。M1.5比較特殊，通常是只打開主調(diào)壓閥(12)直接采用沖壓方式開車。馬赫數(shù)1.75～2.5吹風(fēng)有兩種方式，采用沖壓方式開車時(shí)，無需使用引射器調(diào)壓閥(11)控制的吸入式引射器(7)；如果為了降低前室總壓，也可以采用沖壓加引射的方式，同時(shí)使用主調(diào)壓閥(12)和吸入式引射器(7)。馬赫數(shù)3.0～4.5吹風(fēng)試驗(yàn)前室總壓較高，為了降低沖擊防止模型劇烈抖動(dòng)，迅速建立流場，需要使用引射器調(diào)壓閥(11)控制的吸入式引射器，配合主調(diào)壓閥(12)使用，這種開車方式叫沖壓加引射。

即便AT-1風(fēng)洞有如此多的開車方式，亞跨吹風(fēng)時(shí)使用的都是沖壓方式開車，但面對(duì)外形日益復(fù)雜的飛行器，在小口徑風(fēng)洞進(jìn)行亞跨吹風(fēng)試驗(yàn)時(shí)也面臨著很大的挑戰(zhàn)，例如大升力面大阻塞比的飛機(jī)模型，試驗(yàn)時(shí)很有可能出現(xiàn)流場難以建立或者載荷超出天平量程的情況，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致吹風(fēng)失敗，試驗(yàn)無法完成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新的開車方式，解決亞跨吹風(fēng)試驗(yàn)過程中前室壓力大載荷過大以及復(fù)雜模型流場難以建立的問題。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

提供一種用于暫沖式亞跨超風(fēng)洞亞跨流場引射開車的方法，包括如下步驟：

(1)開啟氣源總閥(15)，把增量引射器(10)完全打開；

(2)關(guān)閉主調(diào)壓閥(12)；

(3)把引射器調(diào)壓閥(11)打開到相應(yīng)的預(yù)給位置；

(4)打開啟動(dòng)閥(14)，開始吹風(fēng)試驗(yàn)；

(5)流場穩(wěn)定之后，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

(6)吹風(fēng)試驗(yàn)完成，先關(guān)閉啟動(dòng)閥(14)，再關(guān)閉引射器調(diào)壓閥(11)。

優(yōu)選的，預(yù)給位置的確定方法如下：

(1)對(duì)積累的歷史吹風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲面擬合，獲得氣源壓力Y，馬赫數(shù)X和引射器調(diào)壓閥開度z的關(guān)系式，其中m為X的階次，n為Y的階次；

(2)根據(jù)當(dāng)前氣源壓力和本次試驗(yàn)的馬赫數(shù)，代入關(guān)系式，獲得引射器調(diào)壓閥的開度作為預(yù)給位置。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：