[發明專利]一種用于矢量推進試驗的風洞系統

有效

• 申請號: 201710507560.X
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN107389292B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 趙霞;宗寧;李晨
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所;中國航空工業集團公司沈陽空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02;G01M9/08
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

本發明公開了一種用于矢量推進試驗的風洞系統，用于在風洞中對矢量推進飛機模型進行吹風試驗，所述矢量推進飛機模型的機身內部設置有一個第一矢量推進噴管和一個第二矢量推進噴管，所述第一矢量推進噴管和第二矢量推進噴管內設置有流速控制裝置；所述風洞系統包括一個與所述風洞的地板和頂板固定連接且垂直設置的支撐柱以及一個用于支撐所述矢量推進飛機模型的支桿。本發明的用于矢量推進試驗的風洞系統利用壓縮空氣源的高壓空氣通過管道向矢量推進噴管釋放形成噴氣效果以獲得噴氣動力，模擬出了矢量推進發動機的噴氣狀態，克服了現有技術無法在風洞中模擬矢量推進飛機模型的空氣動力學狀況的缺陷。

技術領域

本發明涉及一種航空空氣動力學試驗設備，尤其是一種用于矢量推進試驗的風洞系統。

背景技術

風洞試驗是依據空氣動力學原理，將飛機模型或其部件，例如機身、機翼等固定在風洞中，通過施加人工氣流流過飛機模型或其部件，以此模擬空中各種復雜的飛行狀態，獲取試驗數據。風洞是進行空氣動力學研究與飛機研制最基本的試驗設備，每一種新型飛機的研制都需要在風洞中進行大量的試驗。風洞試驗的主要目的是要獲取飛機模型的各種空氣動力參數的變化規律。評價每一種飛機的飛行性能，除了如速度、高度、飛機重量及發動機推力等要素外，最重要的標準之一是飛機的空氣動力性能。飛機全機風洞試驗需要將整個飛機模型支撐在風洞中，在人工氣流環境下通過壓力測試設備測量整個飛機模型各部件在特定飛行條件下的壓力分布數據，以此獲得飛機的動力特征。

矢量推進技術是指飛機發動機推力通過噴管或尾噴流的偏轉產生的推力分量來替代原飛機的操縱面或增強飛機的操縱功能，對飛機的飛行進行實時控制的技術。矢量推進技術能讓發動機推力的一部分變成操縱力，代替或部分代替操縱面，從而大大減少了雷達反射面積；不管迎角多大和飛行速度多低，飛機都可利用這部分操縱力進行操縱，這就增加了飛機的可操縱性。由于直接產生操縱力，并且量值和方向易變，也就增加了飛機的敏捷性，因而可適當地減小或去掉垂尾，也能替代其他一些操縱面。這對降低飛機的可探測性是有利的，也能使飛機的阻力減小，結構重減輕。因此，使用矢量推進技術是解決設計矛盾的最佳選擇。

然而在進行飛機模型的全機風洞試驗的過程中，由于風洞尺寸以及飛機模型大小的限制，不可能在飛機模型內部安裝一臺真正的發動機，因而對于采用了矢量推進技術的飛機模型來說，尚無法在風洞試驗中模擬矢量推進飛機模型的空氣動力學狀況。也就是說，現有的風洞試驗技術中，飛機模型在風洞吹風試驗過程中是靜態支撐的(有時候也可以調整飛機的姿態，但是無法模擬帶有動力的情況)，飛機模型本身沒有動力，風洞試驗的時候是利用流動氣流相對飛機模型的速度來模擬飛行狀態的。但是對于采用了矢量推進技術的飛機模型來說，當飛機發動機的推進力大小和方向發生改變時，靜態情況下的風洞試驗只能模擬一種狀態下的空氣動力學狀況。現有的風洞試驗系統只能利用大量的靜態試驗獲取離散的狀態數據，然后通過插值的方式得到連續調整推進力大小和方向的近似的動態數據，試驗量十分巨大，費時費力費錢且試驗結果仍然是近似的，準確度較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于矢量推進試驗的風洞系統，以減少或避免前面所提到的問題。