[發(fā)明專利]航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)艙氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210586910.7
• 申請(qǐng)日: 2022-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN115031917A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮昌龍;郭玉超;李懿;張紀(jì)波;王偉韜;林宗元;王文志;王月;邵榮輝;李德彬;張建利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島航空技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01M9/00
• 分類號(hào): G01M9/00;G01M9/06;G05B13/04
• 代理公司: 青島清泰聯(lián)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37256
• 代理人: 徐艷艷

本發(fā)明提出一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)艙氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括：進(jìn)氣流場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置，安裝于試驗(yàn)艙內(nèi)且靠近發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣截面設(shè)置，用以實(shí)時(shí)測(cè)量進(jìn)氣截面的氣流壓力數(shù)據(jù)并輸出；流場(chǎng)分析控制裝置，接收并根據(jù)氣流壓力數(shù)據(jù)計(jì)算流場(chǎng)均勻度，得到流場(chǎng)均勻度的實(shí)際值；若實(shí)際值低于預(yù)設(shè)的目標(biāo)值時(shí)，發(fā)送調(diào)節(jié)指令；多個(gè)二次流流向調(diào)節(jié)裝置，與流場(chǎng)分析控制裝置電連接；其包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和二次流噴管，二次流噴管設(shè)置于二次流入口，二次流噴管的噴口朝向發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接收并執(zhí)行調(diào)節(jié)指令，調(diào)節(jié)二次流噴管的傾角，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流場(chǎng)均勻。本發(fā)明動(dòng)作精準(zhǔn)、調(diào)節(jié)迅速，能夠有效改善試驗(yàn)艙進(jìn)氣流場(chǎng)均勻度，顯著提升流場(chǎng)品質(zhì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)艙氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是當(dāng)今世界上最復(fù)雜的、多學(xué)科集成的工程機(jī)械系統(tǒng)之一，研制周期長(zhǎng)，資金投入大，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)的“皇冠”。我國(guó)近年來(lái)加大對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的資金投入，在這方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí)帶動(dòng)了上下游一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著技術(shù)的逐步發(fā)展和技術(shù)要求指標(biāo)的不斷提升，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越高，使得研制過(guò)程中模擬試驗(yàn)的重要性越來(lái)越突出。通過(guò)試驗(yàn)不僅可以在設(shè)計(jì)階段提前暴露發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)缺陷，在定型階段考核和驗(yàn)證發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際性能是否符合設(shè)計(jì)預(yù)期，還可以通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)取的數(shù)據(jù)建立發(fā)動(dòng)機(jī)及其試驗(yàn)測(cè)試流程的的仿真模型，并對(duì)模型進(jìn)行校核和迭代，為無(wú)實(shí)物仿真試驗(yàn)做技術(shù)儲(chǔ)備，可節(jié)省大量人力物力財(cái)力。從某種意義上來(lái)講，試驗(yàn)測(cè)試的能力和水平在一定程度上體現(xiàn)和決定了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制水平。

測(cè)試航空發(fā)動(dòng)機(jī)的空中性能主要通過(guò)實(shí)際空中飛行試驗(yàn)和地面高空模擬試驗(yàn)兩種方式。相對(duì)于前者，高空模擬試驗(yàn)?zāi)M范圍更寬、可得參數(shù)更多、可重復(fù)性強(qiáng)、省時(shí)省力、同時(shí)安全系數(shù)更高。所以目前更多采用地面高空模擬試驗(yàn)作為主要測(cè)試方式。因此試驗(yàn)艙的設(shè)計(jì)和改進(jìn)對(duì)試驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘兄匾?dú)特的作用。

模擬試驗(yàn)主要通過(guò)試驗(yàn)艙及相應(yīng)的供抽氣、氣處理等設(shè)備的協(xié)同工作，模擬某種大氣環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)。測(cè)試人員可以通過(guò)攝像頭和傳感器監(jiān)測(cè)艙內(nèi)環(huán)境和發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)。現(xiàn)在使用的高空試驗(yàn)艙有主氣流入口與二次流入口，供氣流從這兩個(gè)入口進(jìn)入。然而，當(dāng)氣流從這兩個(gè)入口同時(shí)進(jìn)入試驗(yàn)艙時(shí)，試驗(yàn)艙內(nèi)的氣流流場(chǎng)(主要是發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣流場(chǎng))可能因?yàn)閮煞N氣流的相互干擾而變得紊亂，而現(xiàn)有技術(shù)不能對(duì)流場(chǎng)均勻度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將對(duì)試驗(yàn)過(guò)程乃至發(fā)動(dòng)機(jī)造成不良影響，降低試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度，削弱其有效性和參考價(jià)值。

且目前高空試驗(yàn)艙進(jìn)氣流場(chǎng)調(diào)節(jié)方面研究成果較少，已難以適應(yīng)日益增長(zhǎng)的試驗(yàn)?zāi)芰π枰虼素叫枰环N調(diào)節(jié)系統(tǒng)提升對(duì)進(jìn)氣流場(chǎng)均勻度的調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種控制調(diào)節(jié)方便、操作簡(jiǎn)單的航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)艙氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作精準(zhǔn)、調(diào)節(jié)迅速、能夠有效改善進(jìn)氣流場(chǎng)均勻度，顯著提升流場(chǎng)品質(zhì)，避免了氣流的紊亂對(duì)試驗(yàn)過(guò)程乃至發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行造成不利影響，保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和有效性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)高空模擬試驗(yàn)艙氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于試驗(yàn)艙內(nèi)，所述試驗(yàn)艙為水平設(shè)置的膠囊狀空腔結(jié)構(gòu)且其前后兩端設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，由所述進(jìn)氣口進(jìn)入試驗(yàn)艙的氣流經(jīng)主氣流入口以及多個(gè)二次流入口流向所述發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，氣體流場(chǎng)均勻度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括：

進(jìn)氣流場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置，安裝于試驗(yàn)艙內(nèi)且靠近所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣截面設(shè)置，所述進(jìn)氣流場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)測(cè)量所述進(jìn)氣截面的氣流壓力數(shù)據(jù)并輸出；

流場(chǎng)分析控制裝置，與所述進(jìn)氣流場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置電連接，接收并根據(jù)所述氣流壓力數(shù)據(jù)計(jì)算流場(chǎng)均勻度，得到流場(chǎng)均勻度的實(shí)際值；若所述實(shí)際值低于預(yù)設(shè)的目標(biāo)值時(shí)，所述流場(chǎng)分析控制裝置發(fā)送調(diào)節(jié)指令；