[發(fā)明專利]一種小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211532840.3
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115541175B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 王少毅;楊波;曹經(jīng)錡;蔣萬秋;溫福生
• 申請（專利權）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: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08;G01M9/04;G06F30/20;G06F113/08
• 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)明屬于風洞試驗設備技術領域，公開了一種小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法。本發(fā)明的小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法包括以下步驟：計算試驗模型的極限攻角；判斷是否需要設計加工變攻角模塊；計算變攻角模塊的攻角和長度；設計變攻角模塊；加工變攻角模塊；安裝變攻角模塊；開展地面試驗，校核試驗模型攻角；開展風洞試驗。本發(fā)明的小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法能夠快速地設計變攻角模塊，將試驗模型攻角短時間內(nèi)調(diào)整到試驗所需的攻角角度，在滿足試驗模型在小口徑閉口風洞中不堵塞流場情況下，迅速簡便地增大的試驗模型的攻角范圍。

技術領域

本發(fā)明屬于風洞試驗設備技術領域，具體涉及一種小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法。

背景技術

風洞是能夠人工產(chǎn)生和控制氣流，以模擬飛行器或物體周圍氣體的流動，并可度量氣體對物體的作用以及觀察物理現(xiàn)象的一種管道狀試驗設備。風洞的洞體由多個部分組成，其中試驗段是安裝放置試驗模型的部位，工作人員會經(jīng)常在這里進行拆卸更換等工作。隨著航空氣動技術的發(fā)展，試驗段中往往會裝配能對試驗模型實現(xiàn)一定角度變化的攻角機構。但是，對于小口徑的閉口風洞這一類型風洞，因為試驗段打開困難，且管道口徑小，模型攻角稍大時就易造成流場堵塞，試驗段里往往只能裝配簡單的支撐裝置，無法安裝攻角機構。

當前，亟需發(fā)展一種小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法。

本發(fā)明的小口徑閉口風洞試驗段變攻角模塊的設計方法，包括以下步驟：

S10.計算試驗模型的極限攻角；

根據(jù)小口徑閉口風洞試驗段的最大阻塞度，計算試驗模型和支撐系統(tǒng)在豎直方向的投影面積最大值，將投影面積最大值減去支撐系統(tǒng)的投影面積最大值，得到試驗模型的投影面積最大值，進而得到試驗模型的極限攻角；

S20.判斷是否需要設計加工變攻角模塊；

考察小口徑閉口風洞試驗段支撐裝置的攻角范圍，判斷是否滿足試驗需求，如果能夠滿足試驗需求，則不需要設計加工變攻角模塊，如果不能夠滿足試驗需求，則需要設計加工變攻角模塊；

S30.計算變攻角模塊的攻角和長度；

將試驗模型的極限攻角減去小口徑閉口風洞試驗段支撐裝置的最大攻角，得到變攻角模塊的攻角α；計算增加變攻角模塊后，試驗模型在小口徑閉口風洞試驗段的位置，在滿足試驗要求的前提下，確定變攻角模塊的長度；

S40.設計變攻角模塊；

設計變攻角模塊，變攻角模塊為中空的臺階圓柱體，變攻角模塊的中心軸線與水平線之間的交角為攻角α，中心空腔與支桿的中心空腔連通，變攻角模塊的前端面和后端面進行倒角處理；變攻角模塊后端的小圓柱設置有外螺紋，外螺紋與支桿前端的內(nèi)螺紋相匹配，變攻角模塊的后端與支桿前端的通過螺紋配合固定連接；臺階圓柱體的臺階端面上設置有沿周向分布的若干個螺紋通孔，變攻角模塊通過螺釘連接試驗模型或者試驗模型接口；變攻角模塊的下方設置有通槽，便于測控線纜走線；得到變攻角模塊的加工圖紙；

S50.加工變攻角模塊；

按照變攻角模塊的加工圖紙；采用不銹鋼棒料加工變攻角模塊；

S60.安裝變攻角模塊；

將變攻角模塊安裝在支撐系統(tǒng)上，再安裝試驗模型或者通過試驗模型接口安裝試驗模型；

S70.開展地面試驗，校核試驗模型攻角；