[發(fā)明專利]一種并聯(lián)二元葉柵高速風(fēng)洞陣風(fēng)模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110958110.9
• 申請日: 2021-08-20
• 公開（公告）號: CN113465871B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭鵬;郭洪濤;石洋;查俊;呂彬彬;熊波;余立;曾開春;賈曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)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(fā)明公開了一種并聯(lián)二元葉柵高速風(fēng)洞陣風(fēng)模擬裝置。該陣風(fēng)模擬裝置包括2片并聯(lián)、對稱安裝在風(fēng)洞噴管出口或者試驗段入口位置的水平對稱面上下兩側(cè)的二元葉柵；還包括安裝在試驗段外部，驅(qū)動葉柵同步擺動運動的驅(qū)動裝置；以高速風(fēng)洞來流為前方，當葉柵以正弦曲線擺動時，在試驗段下游區(qū)域形成以正弦形式變化的高速陣風(fēng)流場；葉柵為上下對稱的翼面，展長為風(fēng)洞試驗段寬度的80％～100％，根部弦長為風(fēng)洞試驗段寬度的20％～25％，上下間距為葉柵根部弦長的60％～125％。該陣風(fēng)模擬裝置利用二元的葉柵擺動時產(chǎn)生的擾動氣流在試驗段生成均勻區(qū)沿橫向分布區(qū)域較寬的高速陣風(fēng)流場，用于開展高頻低幅值高速陣風(fēng)環(huán)境下的飛行器半模或者全模的高速陣風(fēng)響應(yīng)及減緩試驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于風(fēng)洞試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種并聯(lián)二元葉柵高速風(fēng)洞陣風(fēng)模擬裝置。

背景技術(shù)

民機和運輸機在高速巡航狀態(tài)下遇到的高速陣風(fēng)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(fēng)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(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強度和飛行控制都受到影響，飛行過程中由于高速陣風(fēng)產(chǎn)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(dǎo)致發(fā)生飛行事故。

為研究飛行器在高速陣風(fēng)環(huán)境中的動態(tài)特性，減小高速陣風(fēng)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(xiàn)有的陣風(fēng)模擬裝置多為低速風(fēng)洞試驗設(shè)計，高速風(fēng)洞由于堵塞度要求高，運行速壓大，相同尺寸的陣風(fēng)模擬裝置的高速氣動載荷往往是低速風(fēng)洞氣動載荷的數(shù)倍，因此，低速風(fēng)洞的陣風(fēng)發(fā)生裝置設(shè)計方案無法直接應(yīng)用于高速風(fēng)洞，高速陣風(fēng)模擬裝置研制存在很大難度，目前在地面環(huán)境開展的高速陣風(fēng)響應(yīng)和減緩試驗研究相對有限。

當前，亟需發(fā)展一種適用于高速風(fēng)洞的陣風(fēng)模擬試驗裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種并聯(lián)二元葉柵高速風(fēng)洞陣風(fēng)模擬裝置。

本發(fā)明的并聯(lián)二元葉柵高速風(fēng)洞陣風(fēng)模擬裝置，其特點是，所述的陣風(fēng)模擬裝置包括2片二元的葉柵，2片二元的葉柵并聯(lián)、對稱安裝在風(fēng)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(cè)；還包括1個安裝在試驗段外部，驅(qū)動2片二元的葉柵做同步擺動運動的驅(qū)動裝置；以高速風(fēng)洞來流為前方，當葉柵以正弦曲線擺動時，在試驗段下游區(qū)域形成以正弦形式變化的高速陣風(fēng)流場；

所述的葉柵為上下對稱的翼面，展長為風(fēng)洞試驗段寬度的80％～100％，根部弦長為風(fēng)洞試驗段寬度的20％～25％；2片二元的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(fēng)模擬裝置適用于暫沖式高速風(fēng)洞或連續(xù)式高速風(fēng)洞，來流馬赫數(shù)范圍為0.4～0.95。

進一步地，所述的葉柵的擺幅為0°～5°。

進一步地，所述的葉柵的擺動頻率為0～60Hz。

進一步地，所述的葉柵在迎角0°的對稱面與風(fēng)洞試驗段的水平對稱面平行。

進一步地，所述的驅(qū)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(cè)側(cè)壁上的葉柵座板；伺服電機固定在電機安裝基座的水平底板上，伺服電機依次固定連接伺服減速機、聯(lián)軸器、驅(qū)動轉(zhuǎn)軸；驅(qū)動轉(zhuǎn)軸穿過固定在電機安裝基座的豎直支撐板上的驅(qū)動軸承座，并與擺幅調(diào)節(jié)盤的前端面通過沿擺幅調(diào)節(jié)盤周向均勻分布的螺釘固定連接；擺幅調(diào)節(jié)盤上開有標記葉柵擺動角度的通孔，豎直放置的Y型連桿的下端與擺幅調(diào)節(jié)盤的后端面通過穿過通孔的擺幅銷軸固定；Y型連桿的上端Y字端、水平放置的下連桿的主動端、下連桿的從動端、豎直放置的H型連桿的下端、H型連桿的上端、水平放置的上連桿的主動端依次固定連接；下連桿的中心點和上連桿的從動端分別與對應(yīng)的平行穿過葉柵座板的葉柵轉(zhuǎn)軸相連，并繼續(xù)通過各自對應(yīng)的葉柵接頭分別與位于下方的葉柵和位于上方的葉柵的前端固定連接；位于下方的葉柵和位于上方的葉柵的后端分別安裝在對側(cè)壁板對應(yīng)的隨動基座上；