[實用新型]一種用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920307325.2
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN209606052U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李杰;邱華誠;閔夫;皮興才;李四新;劉祥
• 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: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01M9/04
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本實用新型公開了一種用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿，該天平支桿包括支桿主體、氣路模塊、水冷模塊、調(diào)試噴嘴和試驗噴嘴。支桿主體用于安裝天平及模型，氣路模塊用于噴流進氣，水冷模塊用于冷卻支桿，以減小噴流氣體的高溫對天平測量的影響。噴流進氣采用四氟化碳和氮氣的混合氣體，通過改變兩種氣體的配比以調(diào)整混合氣體的比熱比。試驗前僅安裝調(diào)試噴嘴，調(diào)試噴流的總溫總壓；試驗時取下調(diào)試噴嘴，安裝上試驗噴嘴和模型，按照調(diào)試的狀態(tài)進行風洞試驗。本實用新型的用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿適用于稀薄大氣環(huán)境下的風洞熱噴試驗，能夠測量噴流干擾對模型氣動力的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于風洞試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿。

背景技術(shù)

隨著航空航天技術(shù)的發(fā)展，飛行器的飛行馬赫數(shù)也在不斷提高，這對飛行器的控制提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。目前運用較為廣泛的有傳統(tǒng)氣動舵面控制和噴流控制。

噴流控制技術(shù)是利用安裝在飛行器上的微型噴流發(fā)動機所產(chǎn)生的噴流反作用力對飛行器進行直接控制的新型控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的舵面控制相比，噴流控制適用于全速域和全空域，具有響應(yīng)快、效率高等優(yōu)點；但是由噴流、來流相互作用引起的干擾是一種典型的復(fù)雜流動現(xiàn)象，目前的研究還不夠深入。

在實際研究中，常利用風洞試驗來模擬噴流干擾效應(yīng)。目前噴流干擾風洞試驗研究以冷噴流干擾試驗為主，熱噴流干擾試驗研究較少，其主要原因是現(xiàn)有的固體裝藥火箭發(fā)動機模擬真實噴流發(fā)動機導致噴流駐室壓力不穩(wěn)、效率低、有效試驗時間短等問題。隨著噴流控制技術(shù)在飛行器中的大量應(yīng)用及噴流控制精度要求的不斷提高，熱噴流干擾風洞試驗需求也不斷增強，尤其是對于稀薄大氣環(huán)境下的熱噴流干擾研究更加迫切。為了精確測量模型在熱噴流干擾作用下所受的氣動力，亟需設(shè)計一種與風洞天平配裝使用的適用于稀薄大氣環(huán)境下風洞熱噴流干擾試驗的支桿。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿。

本實用新型的用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿，其特點是適用于稀薄大氣環(huán)境下風洞熱噴流干擾試驗，所述的天平支桿包括支桿主體、氣路模塊、水冷模塊、調(diào)試噴嘴和試驗噴嘴；

所述的支桿主體為圓柱形，支桿主體的前端與天平通過隔熱套相連，支桿主體的后端通過錐面與風洞攻角機構(gòu)的彎刀配裝；

所述的氣路模塊包括氣流管道和氣流管道的進氣孔，氣流管道固定在支桿主體內(nèi)并與支桿主體同軸，進氣孔位于支桿主體上與外接的氣源連通，氣流管道的末端有一個內(nèi)腔，內(nèi)腔在支桿主體上開有兩個螺紋孔，一個螺紋孔連接調(diào)試噴嘴，另一個螺紋孔連接試驗噴嘴；

所述的水冷模塊包括水管、水流循環(huán)孔和冷卻水蓋，水管為兩根平行的固定在支桿主體內(nèi)并與支桿主體同軸的水管，冷卻水從一根水管進入，流經(jīng)位于支桿主體內(nèi)的空腔的水流循環(huán)孔后經(jīng)另一根水管流出，冷卻水蓋蓋在水流循環(huán)孔上密封水流回路；

所述的調(diào)試噴嘴上開有測壓孔，測壓孔上安裝總壓傳感器測量熱噴流的總壓，調(diào)試噴嘴上還開有測溫孔，測溫孔上安裝熱電偶測量熱噴流的總溫；

模型蓋板與試驗?zāi)Ｐ团溲b，模型蓋板上開有試驗噴嘴出口，試驗噴嘴從試驗噴嘴出口伸出，試驗噴嘴與模型蓋板表面平齊，試驗噴嘴與試驗噴嘴出口之間有縫隙。

所述的氣流管道的直徑d與支桿主體的直徑D的關(guān)系為d=1/4D，氣流管道的材料為黃銅。

所述的水流循環(huán)孔替換為螺旋形循環(huán)管道。

本實用新型的用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿適用于稀薄大氣環(huán)境下的風洞熱噴試驗，能夠測量噴流干擾對模型氣動力的影響。

附圖說明

圖1為本實用新型的用于風洞熱噴流干擾試驗的天平支桿的三維軸測圖；