[實(shí)用新型]風(fēng)洞試驗(yàn)中噴管與外形固連的模型裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820103106.8
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN207779665U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐筠;許曉斌;朱濤;吳岸平;謝飛;鄒瓊芬;陳磊;孫鵬;何超;鐘俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 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: 鄭健

本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)洞試驗(yàn)中噴管與外形固連的模型裝置，包括：模型頭部，模型主體，上部蓋板，內(nèi)部供氣系統(tǒng)，天平，天平連接螺母，噴管段，尾支桿組成。使用噴管與外形固連的模型裝置，實(shí)現(xiàn)了天平和噴管的安裝，在較小的模型空間內(nèi)，布置下供氣管路的要求，采用本實(shí)用新型的風(fēng)洞試驗(yàn)中噴管與外形固連的模型裝置進(jìn)行試驗(yàn)，針對小尺寸、小推力噴流提供測量方法，避免供氣系統(tǒng)對氣動力測量的干擾；測量模型氣動力、噴流推力和噴流與來流的干擾力，最后通過技術(shù)手段再分辨出噴流與來流干擾力的值。該實(shí)用新型對高超聲速飛行器的噴流研究具有很好的基礎(chǔ)意義，可以解決很多試驗(yàn)中碰到的數(shù)據(jù)測量與模型設(shè)計的矛盾問題，具有深遠(yuǎn)地應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)洞試驗(yàn)中噴管與外形固連的模型裝置，屬于風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

側(cè)向噴流控制，因其適用空域大、速域大，可應(yīng)用范圍廣而被用于飛行器姿態(tài)和軌道控制中。風(fēng)洞試驗(yàn)是研究側(cè)向噴流控制影響的重要途徑。在風(fēng)洞試驗(yàn)中為避免供氣系統(tǒng)對測力系統(tǒng)的干擾，噴管與模型之間需要留有足夠的縫隙，一般選取0.5mm寬度，根據(jù)模型加工、安裝情況縫隙可能還需增大，以保證噴管與模型不會發(fā)生干涉。

但噴流干擾作用在模型的面積是固定的，0.5mm寬的縫隙必定會影響噴流的作用面積，減小可以測量的噴流干擾力，影響試驗(yàn)準(zhǔn)度。當(dāng)噴管喉道大于1mm時，這種影響較小，可以不計；而當(dāng)噴管喉道小于1mm時，噴流作用在模型上的面積應(yīng)盡量保留，則噴管將與外形間無縫隙連接，或直接整體加工；噴管作為模型的一部分，其產(chǎn)生的推力和干擾力同時被天平測量。

當(dāng)噴管與外形作為整體加工時，噴管的供氣系統(tǒng)因?yàn)橛策B接，會直接影響天平測力，而氣源本身來自于外界，實(shí)際也給模型帶來外界的干擾力。本實(shí)用新型的重點(diǎn)是提供一種噴管與外形固連的模型裝置，可以保證噴管與模型固連但同時噴管不對測力產(chǎn)生影響；其次該裝置可以減緩供氣系統(tǒng)對氣動力測量的影響，風(fēng)洞試驗(yàn)時達(dá)到準(zhǔn)確測量噴流干擾力的目的。

本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍主要針對風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭校叽缧?喉道小于1mm)、推力小的噴管，測量其帶來的干擾力和力矩。當(dāng)噴管尺寸較大時，其推力可能與模型的氣動力在同一量級上，如果應(yīng)用該模型設(shè)計方式，天平需同時測量模型的氣動力、噴流推力和噴流干擾力，后者一般比前兩者小一到兩個數(shù)量級，因此天平很難準(zhǔn)確捕捉，試驗(yàn)精準(zhǔn)度沒有保證。所以，本實(shí)用新型主要針對小型噴管使用。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種風(fēng)洞試驗(yàn)中噴管與外形固連的模型裝置，包括：

模型頭部，其內(nèi)設(shè)置有用于連接模型主體的圓柱形空腔；

模型主體，其一端為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述圓柱體結(jié)構(gòu)的上側(cè)設(shè)置有平臺；所述圓柱體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置有用于固定天平的階梯型圓柱空腔；在所述圓柱體結(jié)構(gòu)的前后兩側(cè)對稱設(shè)置有梯形空腔；所述模型主體的中段下部為模型保留區(qū)，內(nèi)部具有掏空區(qū)域Ⅰ；所述模型主體的另一端為噴管保留區(qū)，所述噴管保留區(qū)的內(nèi)部上下設(shè)置有兩個矩形槽；

上部蓋板，其與模型主體的模型保留區(qū)配合以組成模型中段，所述上部蓋板具有掏空區(qū)域Ⅱ；所述掏空區(qū)域Ⅰ和掏空區(qū)域Ⅱ形成容納天平的空間；

天平，其內(nèi)部具有通氣管路，所述天平的一端與隔熱套連接后安裝在所述模型主體的階梯型圓柱空腔內(nèi)，另一端與尾支桿連接；

內(nèi)部供氣系統(tǒng)，其包括U型通氣彎頭，所述U型通氣彎頭的一端通過連接管與天平的出氣端連通，另一端通過連接管與紫銅管的一端連通；