[發明專利]高速進氣道結構調節與性能測量一體的試驗系統及方法

在審

• 申請號: 202211042505.5
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115585977A
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 盧洪波;吳衡毅;李海燕;王星光;孫日明;額日其太;紀鋒
• 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;G01M9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 劉秀祥

1.一種高超聲速進氣道結構調節與性能測量一體的風洞試驗系統，其特征在于，包括：

中空的中心錐(1)、中空的收縮外罩(2)、與外罩(2)及中心錐(1)相連的測量段(3)、與測量段(3)及中心錐(1)相連的固定筒(4)、與固定筒(4)相連的電機驅動系統(5)、與驅動系統(5)和中心椎(1)連接的絲杠副(6)、與固定筒(4)和絲杠副(6)相連的位移傳感器(7)；中心錐體(1)的外表面與外罩(2)內腔圍成進氣道通道(8)；

所述中心錐(1)能夠由所述固定筒(4)、電機驅動系統(5)、絲杠副(6)組成的機構實現可控軸向線性運動，達到調節所述進氣道通道(8)的主通道(82)的最小截面面積的目的；

所述測量段(3)包括外筒(31)、內筒(32)，及用于連接外筒(31)和內筒(32)的中空支板(33)；所述中空支板(33)上安裝若干皮托管(34)，所述外筒(31)、內筒(32)均安裝若干靜壓管(35)，所述皮托管(34)測得的皮托壓和所述靜壓管(35)測得的壁面靜壓，用于確定所述主通道(82)的性能參數。

2.根據權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述電機驅動系統(5)為帶減速器的可編程控制的直流伺服電機系統。

3.根據權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述絲杠副(6)包括滑塊(61)和絲杠(62)，用于將所述電機驅動系統(5)的轉動運動轉換為滑塊(61)的直線運動。

4.根據權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述位移傳感器(7)為磁環(71)與導桿標尺(72)組成的磁阻式位移傳感器。

5.根據權利要求4所述的試驗系統，其特征在于，所述中心錐(1)的實時位置由所述位移傳感器磁環(71)在所述位移傳感器導桿標尺(72)上的位置給出，其中所述中心錐(1)、所述絲杠副(6)的滑塊(61)及所述位移傳感器磁環(71)三者固連。

6.根據權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述主通道(82)的性能參數包括出口總壓、馬赫數、流量中的一個或多個。

7.根據權利要求1所述的試驗系統，其特征在于，所述進氣道通道(8)包括放氣通道(81)和主通道(82)；所述放氣通道(81)為由所述中心錐體(1)上的放氣孔或槽(11)、中心錐體(1)的中空腔(12)、固定筒(4)的筒壁(41)上的前后交錯布置的放氣縫和固定筒(4)的中空腔(42)、及測量段(3)上的支板(33)的中空縫所圍成的流路。

8.根據權利要求7所述的試驗系統，其特征在于，所述中心錐體(1)上的放氣孔或槽(11)流出的氣體由所述中空支板(33)的中空縫排出；所述放氣通道(81)呈現出雙喉道特征；所述進氣道放氣通道(81)的第一喉道為所述放氣孔或槽(11)；所述進氣道放氣通道(81)的第二吼道為下游其他部位最小截面面積處；所述進氣道放氣通道(81)的第二喉道面積不小于所述進氣道放氣通道(81)的第一喉道面積的2倍。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的試驗系統，其特征在于，所述進氣道主通道(82)為由所述中心錐(1)外殼、所述外罩(2)內壁、外筒(31)、內筒(32)圍成的連通流路，呈現出雙喉道特征，所述進氣道主通道(82)的第一喉道為所述中心錐(1)外殼、所述外罩(2)內壁所圍成的最小流通截面，所述進氣道主通道(82)的第二喉道為所述外筒(31)、內筒(32)和中空支板(33)所圍成的流通截面，所述進氣道主通道(82)的第二喉道其面積不小于所述進氣道主通道(82)的第一喉道面積的2.5倍。

10.根據權利要求1至8中任一項所述的試驗系統，其特征在于，所述中心錐(1)與所述固定筒(4)之間通過石墨銅套(43)連接，所述石墨銅套(43)用于減小摩擦阻力，且用于所述進氣道結構調節過程中所述進氣道主通道(82)的氣體密封。