[發明專利]可重復測試的瞬移氣動裝置及應用方法

有效

• 申請號: 202211619634.6
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115614489B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 侯峰偉;趙健;王南天;陳久芬;許曉斌;范孝華;趙新;張德煒;孫啟志
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心超高速空氣動力研究所
• 主分類號: F16K1/36
• 分類號: F16K1/36;F16K1/32;F16K27/02;F16K31/124
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 賈曉燕

本發明公開一種可重復測試的瞬移氣動裝置及應用方法，涉及風洞試驗領域，包括活塞、活塞缸，所述活塞缸通過伸縮桿與快速閥連接，活塞缸的下端通過伸縮桿的端面間隔得到第一腔體、第二腔體；所述活塞縱截面被配置為呈U形結構，且活塞的外周設置有間隔環；所述活塞缸內設置有環形臺階；在活塞與環形臺階之間、活塞缸與活塞之間，通過間隔環得到第三腔體、第四腔體；所述活塞缸上設置有環形槽，以在環形槽與活塞敞開端之間限定得到第五腔體；所述活塞內部為第六腔體，且第六腔體通過透氣孔與第三腔體連通。本發明提供一種可重復測試的瞬移氣動裝置及應用方法，采用壓差式活塞瞬移結構技術，解決了蓄能式加熱器暫沖式風洞主閥毫秒級開啟的難題。

技術領域

本發明涉及風洞試驗領域。更具體地說，本發明涉及可重復使用且移動全行程可達到毫秒級，應用于對開啟時間有苛刻要求的設備開關領域，具體涉及應用于高超聲速風洞的可重復測試的大推力瞬移氣動裝置及應用方法。

背景技術

高超聲速風洞作為航天領域重要的地面模擬手段，在飛行器研制中起著不可替代的重要作用，其運行特點是高溫、高壓、高真空，尤其是對于總壓不小于100MPa的高馬赫數運行狀態，一次試驗運行消耗能量巨大，因此，為了減少無效運行能量消耗，增大風洞有效運行時間，對風洞啟閉的要求是啟閉迅速、安全可靠。

高超聲速風洞一般采用閥門實現系統啟閉，啟閉時間為秒級。如何實現毫秒級啟動，需要解決裝置在高溫、高壓、高真空耦合工況下的迅速、可靠啟閉難題。目前，已知公開報道有火藥爆破式、電子脈沖式、液壓拉斷等啟閉方式，這些方式可以實現設備毫秒級開啟，但是存在操作復雜、運行效率低以及啟閉時間重復性差等缺點。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優點。

為了實現本發明的這些目的和其它優點，提供了一種可重復測試的瞬移氣動裝置，包括相配合的活塞、活塞缸，所述活塞缸通過伸縮桿與快速閥本體連接，所述活塞缸的下端通過伸縮桿的端面間隔得到第一腔體、第二腔體；

所述活塞縱截面被配置為呈U形結構，且活塞的外周在與活塞缸內側相配合的位置設置有間隔環；

所述活塞缸內設置有對活塞的下行位置進行限定，且呈中空的環形臺階；

在活塞與環形臺階之間、活塞缸與活塞之間，通過間隔環得到第三腔體、第四腔體；

所述活塞缸在與活塞敞開端相配合的位置上設置有環形槽，以在環形槽與活塞敞開端之間限定得到第五腔體；

所述活塞內部為第六腔體，且第六腔體通過透氣孔與第三腔體連通；

其中，所述第一腔體、第二腔體、第四腔體、第五腔體上分別設置有相配合的第一腔體充氣口、第二腔體充氣口、第四腔體充氣口、第五腔體充氣口；

所述第五腔體上連接有阻尼缸，第四腔體上設置有第一電磁泄放閥，第一腔體通過第二電磁泄放閥與蓄能罐連通；

所述活塞在第三腔體上的泄放面積大于第二腔體的泄放面積。

優選的是，所述活塞與第三腔體相配合的位置被配置為呈斜面結構。

一種可重復測試的瞬移氣動裝置的應用方法，在活塞缸通過伸縮桿與快速閥連接后，瞬移氣動裝置的開閥方式被配置為包括：

在活塞缸通過伸縮桿與快速閥連接后，瞬移氣動裝置的開閥方式被配置為包括：

S1，開閥前的設置；

S2，執行S1后的開閥操作；

瞬移氣動裝置的關閥方式被配置為與開閥方式中S1的設置一致；

其中，在S1中，開閥前的設置被配置為包括：