[發(fā)明專利]一種應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置

有效

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• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN111006837B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設計）人: 閆衛(wèi)鋒;吳軍飛;劉森
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

本發(fā)明公開了一種應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置，包括：兩個對半頭罩、載荷部件、基體、支桿、兩支天平、兩個轉動雙臂、平動機構、螺紋桿、平動導桿和驅動電機；其中，每個對半頭罩安裝到相對應的天平上；每個天平通過錐配合安裝到相對應的轉動雙臂的一支臂上，轉動雙臂的固定轉軸與基體相連接，轉動雙臂的另一支臂與平動機構相連接；每個對半頭罩罩住相對應的天平和轉動雙臂；平動機構分別與螺紋桿、平動導桿相連接；驅動電機與螺紋桿同軸連接；螺紋桿的兩端配有軸承，軸承外側嵌入安裝到基體上；基體通過支桿連接到可變攻角的風洞剛性支架上。本發(fā)明避免大動壓氣流對頭罩的大載荷沖擊，從而保護天平等脆弱結構。

技術領域

本發(fā)明屬于實驗空氣動力學領域，尤其涉及一種應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置。

背景技術

當導彈及其它飛行器在大氣層中以超聲速飛行時，飛行器頭罩具有保護飛行器內部有效載荷的功能，以防止其受到氣動力、氣動熱及聲振等有害環(huán)境的影響，同時可以使飛行器具有良好的空氣動力學特性，減小飛行器的飛行阻力等作用。當飛行器飛行到一定高度時，必須及時將頭罩分離并拋棄，以便有效載荷正常工作和減輕飛行器的后續(xù)質量，使飛行器的作用得到有效發(fā)揮。頭罩能否成功安全分離，直接關系著飛行任務的成敗，為此，必須采用一定的研究手段對稠密大氣層內飛行器頭罩分離特性進行預測與估算，從而為飛行器頭罩分離方案設計提供依據(jù)與參考。從檢索的國內外文獻上很少見到采用風洞試驗手段來研究飛行器頭罩分離特性，主要原因可能是由于飛行器頭罩分離問題的特殊性，如難以在罩體內安裝測力天平，大動壓對頭罩沖擊載荷大等問題，使得開展頭罩分離的風洞試驗研究難度較大。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置，采用電機驅動頭罩分離和閉合，在風洞開車和關車前使頭罩處于閉合狀態(tài)，避免大動壓氣流對頭罩的大載荷沖擊，從而保護天平等脆弱結構，待流場建立后，電機驅動頭罩依次分離成待測角度，同時天平測量頭罩的氣動力，從而獲取頭罩的分離特性。

本發(fā)明目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置，包括：兩個對半頭罩、載荷部件、基體、支桿、兩支天平、兩個轉動雙臂、平動機構、螺紋桿、平動導桿和驅動電機；其中，每個對半頭罩安裝到相對應的天平上；每個天平通過錐配合安裝到相對應的轉動雙臂的一支臂上，轉動雙臂的固定轉軸與基體相連接，轉動雙臂的另一支臂與所述平動機構相連接；每個對半頭罩罩住相對應的天平和轉動雙臂；所述平動機構分別與所述螺紋桿、所述平動導桿相連接；所述驅動電機與所述螺紋桿同軸連接；所述螺紋桿的兩端配有軸承，軸承外側嵌入安裝到所述基體上；所述基體通過所述支桿連接到可變攻角的風洞剛性支架上。

上述應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置中，所述平動機構包括凸柱、U型結構和圓柱；其中，轉動雙臂的另一只臂開有條形長孔，供平動機構上的凸柱嵌入其中，平動機構上共有兩個凸柱，分布在平動機構上的U型結構兩側，U型結構通過螺釘連接到平動機構的圓柱上，圓柱中心開有與螺紋桿配合的螺紋孔，并且圓柱上還開有一個柱孔供平動導桿穿過，從而限制平動機構只能前后平動，而不會隨螺紋桿發(fā)生轉動。

上述應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置中，當驅動電機正向旋轉時，帶動螺紋桿旋轉，螺紋桿驅動平動機構沿著平動導引桿向前滑動，平動機構上的兩個凸柱向前推動轉動雙臂繞自身轉軸旋轉，轉動雙臂帶動對半頭罩逐漸分離，對半頭罩內部的載荷部件露出；當驅動電機反向旋轉時，平動機構向后拉動轉動雙臂繞自身軸旋轉，轉動雙臂帶動對半頭罩逐漸閉合。

上述應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置中，基體上安裝有限位開關，當平動機構碰觸限位開關時，限位開關使驅動電機停止運動，此時對半頭罩剛好閉合。

上述應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置中，所述基體的外側安裝整流罩。

上述應用于大動壓連續(xù)調節(jié)下的頭罩分離風洞試驗裝置中，兩個對半頭罩(1)通過旋轉體整體加工成頭罩，沿母線切割頭罩得到。