[發明專利]一種兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置

有效

• 申請號: 202110958090.5
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113465868B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 郭鵬;石洋;寇西平;路波;閆昱;郭洪濤;余立;楊興華;熊貴天
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M9/06
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

本發明公開了一種兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置。該陣風模擬裝置包括2組、每組2片共4片葉柵，2組葉柵左右對稱，每組2片葉柵并聯、對稱安裝在風洞噴管出口或者試驗段入口位置的水平對稱面的上下兩側；還包括2個驅動裝置，2個驅動裝置分別驅動對應的1組葉柵，2組葉柵同步擺動；葉柵為上下對稱的舵面或翼面，展長為風洞試驗段寬度的20％～25％，根部弦長為風洞試驗段寬度的20％～25％，展弦比為0.8～1.2，梢根比為0.5～1；2片葉柵的上下間距為葉柵根部弦長的60％～125％。2組葉柵同步正弦曲線擺動時，在試驗段下游試驗段縱向對稱面左右兩側各20％試驗段寬度區域內生成強度較高的高速陣風流場，能夠滿足不同口徑高速風洞陣風模擬的試驗需求。

技術領域

本發明屬于風洞試驗技術領域，具體涉及一種兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置。

背景技術

民機和運輸機在高速巡航狀態下遇到的高速陣風是影響飛行安全的重要因素之一，由于飛行速度較高，機體在高速陣風擾動下會受到較大的干擾力和干擾力矩，承受極大的非定常載荷，使得飛行的穩定性、結構強度和飛行控制都受到影響，飛行過程中由于高速陣風產生的顛簸也會造成駕駛員與乘客舒適性降低，劇烈顛簸還會干擾駕駛員的正常操作，導致發生飛行事故。

為研究飛行器在高速陣風環境中的動態特性，減小高速陣風對飛行過程的影響，研究人員做了大量工作，但早期的研究主要以飛行試驗與理論分析為主，現有的陣風模擬裝置多為低速風洞試驗設計，高速風洞由于堵塞度要求高，運行速壓大，相同尺寸的陣風模擬裝置的高速氣動載荷往往是低速風洞氣動載荷的數倍，因此，低速風洞的陣風發生裝置設計方案無法直接應用于高速風洞，高速陣風模擬裝置研制存在很大難度，目前在地面環境開展的高速陣風響應和減緩試驗研究相對有限。

當前，亟需發展一種適用于高速風洞的陣風模擬試驗裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置。

本發明的兩側并聯葉柵高速風洞陣風模擬裝置，其特點是，所述的陣風模擬裝置包括2組、每組2片共4片葉柵，2組葉柵左右對稱，每組2片葉柵并聯、對稱安裝在風洞噴管出口或者試驗段入口位置的水平對稱面的上下兩側；還包括2個驅動裝置，2個驅動裝置分別安裝在試驗段外側的左側壁板和右側壁板上，分別驅動對應的1組葉柵，2組葉柵同步擺動；以高速風洞來流為前方，當2組葉柵同步正弦曲線擺動時，在試驗段下游、試驗段縱向對稱面左右兩側各20％試驗段寬度區域內生成以正弦形式變化的高速陣風流場；

所述的葉柵為上下對稱的舵面或翼面，展長為風洞試驗段寬度的20％～25％，根部弦長為風洞試驗段寬度的20％～25％，展弦比為0.8～1.2，梢根比為0.5～1；2片葉柵的上下間距為葉柵根部弦長的60％～125％。

進一步地，所述的陣風模擬裝置適用于暫沖式高速風洞或連續式高速風洞，來流馬赫數范圍為0.4～0.95。

進一步地，所述的葉柵的擺幅為0°～15°。

進一步地，所述的葉柵的擺動頻率為0～25Hz。

進一步地，所述的葉柵在迎角0°的對稱面與風洞試驗段的水平對稱面平行。

進一步地，所述的同步正弦曲線擺動通過同步伺服電機控制2個驅動裝置實現，2組葉柵同步擺動時的角度差小于0.1°。

進一步地，所述的驅動裝置包括固定在試驗段外部的電機安裝基座，固定在試驗段外側側壁上的葉柵座板；