[發(fā)明專利]一種風(fēng)洞試驗系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710508256.7
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN107271136B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙霞;宗寧;黎軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設(shè)計研究所;中國航空工業(yè)集團公司沈陽空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/02
• 分類號: G01M9/02
• 代理公司: 北京尚德技研知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11378
• 代理人: 嚴勇剛

本發(fā)明公開了一種風(fēng)洞試驗系統(tǒng)，用于在風(fēng)洞中對矢量推進飛機模型進行吹風(fēng)試驗，所述矢量推進飛機模型的機身內(nèi)部設(shè)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(nèi)設(shè)置有流速控制裝置，所述風(fēng)洞試驗系統(tǒng)包括一個與所述風(fēng)洞的地板和頂板固定連接且垂直設(shè)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(fā)明的風(fēng)洞試驗系統(tǒng)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(fā)動機的噴氣狀態(tài)，克服了現(xiàn)有技術(shù)無法在風(fēng)洞中模擬矢量推進飛機模型的空氣動力學(xué)狀況的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航空空氣動力學(xué)試驗設(shè)備，尤其涉及可用于矢量推進飛機模型的一種風(fēng)洞試驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)洞試驗是依據(jù)空氣動力學(xué)原理，將飛機模型或其部件，例如機身、機翼等固定在風(fēng)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(fù)雜的飛行狀態(tài)，獲取試驗數(shù)據(jù)。風(fēng)洞是進行空氣動力學(xué)研究與飛機研制最基本的試驗設(shè)備，每一種新型飛機的研制都需要在風(fēng)洞中進行大量的試驗。風(fēng)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(shù)的變化規(guī)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(fā)動機推力等要素外，最重要的標(biāo)準(zhǔn)之一是飛機的空氣動力性能。飛機全機風(fēng)洞試驗需要將整個飛機模型支撐在風(fēng)洞中，在人工氣流環(huán)境下通過壓力測試設(shè)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(shù)據(jù)，以此獲得飛機的動力特征。

矢量推進技術(shù)是指飛機發(fā)動機推力通過噴管或尾噴流的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)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(shù)。矢量推進技術(shù)能讓發(fā)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(chǎn)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(dāng)?shù)販p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(jié)構(gòu)重減輕。因此，使用矢量推進技術(shù)是解決設(shè)計矛盾的最佳選擇。

然而在進行飛機模型的全機風(fēng)洞試驗的過程中，由于風(fēng)洞尺寸以及飛機模型大小的限制，不可能在飛機模型內(nèi)部安裝一臺真正的發(fā)動機，因而對于采用了矢量推進技術(shù)的飛機模型來說，尚無法在風(fēng)洞試驗中模擬矢量推進飛機模型的空氣動力學(xué)狀況。也就是說，現(xiàn)有的風(fēng)洞試驗技術(shù)中，飛機模型在風(fēng)洞吹風(fēng)試驗過程中是靜態(tài)支撐的(有時候也可以調(diào)整飛機的姿態(tài)，但是無法模擬帶有動力的情況)，飛機模型本身沒有動力，風(fēng)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(tài)的。但是對于采用了矢量推進技術(shù)的飛機模型來說，當(dāng)飛機發(fā)動機的推進力大小和方向發(fā)生改變時，靜態(tài)情況下的風(fēng)洞試驗只能模擬一種狀態(tài)下的空氣動力學(xué)狀況?，F(xiàn)有的風(fēng)洞試驗系統(tǒng)只能利用大量的靜態(tài)試驗獲取離散的狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后通過插值的方式得到連續(xù)調(diào)整推進力大小和方向的近似的動態(tài)數(shù)據(jù)，試驗量十分巨大，費時費力費錢且試驗結(jié)果仍然是近似的，準(zhǔn)確度較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)洞試驗系統(tǒng)，以減少或避免前面所提到的問題。

具體來說，本發(fā)明提供了一種風(fēng)洞試驗系統(tǒng)，用于在風(fēng)洞中對矢量推進飛機模型進行吹風(fēng)試驗，所述矢量推進飛機模型的機身內(nèi)部設(shè)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的末端設(shè)置有伸出所述矢量推進飛機模型的機身尾部的可調(diào)噴氣方向的第一尾噴管和第二尾噴管，所述第一矢量推進噴管和第二矢量推進噴管內(nèi)設(shè)置有流速控制裝置；所述流速控制裝置包括：圍繞所述第一矢量推進噴管和第二矢量推進噴管的內(nèi)側(cè)壁對稱設(shè)置的多個口徑縮小控制板；圍繞所述第一矢量推進噴管和第二矢量推進噴管的內(nèi)側(cè)壁對稱設(shè)置的多個口徑擴大控制板；以及覆蓋所述口徑縮小控制板和所述口徑擴大控制板的彈性蒙皮；所述風(fēng)洞試驗系統(tǒng)包括一個與所述風(fēng)洞的地板和頂板固定連接且垂直設(shè)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；所述支桿的一端與所述支撐柱連接，另一端固定在所述矢量推進飛機模型的所述第一矢量推進噴管和第二矢量推進噴管之間的機身上。