用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110793746A(43)申请公布日2020.02.14(21)申请号201910850786.9(22)申请日2019.09.10(71)申请人中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所地址621900四川省绵阳市二环路南段6号15分箱(72)发明人钟俊谢飞林敬周许晓斌申丽辉解福田舒海锋赵健向立光孙鹏(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人王丹(51)Int.Cl.G01M9/06(2006.01)G01M9/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置(57)摘要本发明公开了用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置。该风洞试验装置包括斜切喷管、调压转接头、五分量推力天平、通气支杆、喷管密封垫圈、天平出气端密封垫圈、天平进气端密封垫圈和定位销钉；调压转接头为正方体，调压转接头的上方具有斜切喷管安装接口，侧方具有五分量推力天平安装接口，下方具有压力监测传感器安装接口。五分量推力天平的出气端固定在调压转接头上，五分量推力天平的进气端通过螺钉固定在通气支杆上。该风洞试验装置能够测量获得斜切喷管的推力方向、推力大小和推力作用点，解决了斜切喷管推力测量的难题，可为真实火箭发动机推力的反推方法或数值计算方法提供基础数据。CN110793746ACN110793746A权利要求书1/1页1.用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置，其特征在于：所述的风洞试验装置包括斜切喷管(1)、调压转接头(2)、五分量推力天平(3)、通气支杆(4)、喷管密封垫圈(5)、天平出气端密封垫圈(6)、天平进气端密封垫圈(7)和定位销钉(8)；所述的调压转接头(2)为正方体，调压转接头(2)的上方具有斜切喷管(1)安装接口，斜切喷管(1)通过螺钉固定在调压转接头(2)上，斜切喷管(1)和调压转接头(2)之间通过喷管密封垫圈(5)密封；在斜切喷管(1)安装接口处布置有0°和90°两组定位销钉孔，根据试验要求，斜切喷管(1)沿0°或90°方向安装在调压转接头(2)上；所述的调压转接头(2)的侧方具有五分量推力天平(3)安装接口，五分量推力天平(3)的出气端通过螺钉固定在调压转接头(2)上，五分量推力天平(3)的出气端和调压转接头(2)之间通过天平出气端密封垫圈(6)密封；五分量推力天平(3)的进气端通过螺钉固定在通气支杆(4)上，五分量推力天平(3)的进气端和通气支杆(4)之间通过定位销钉(8)定位及天平进气端密封垫圈(7)密封；所述的调压转接头(2)的下方具有压力监测传感器安装接口。2.根据权利要求1所述的用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置，其特征在于：所述的斜切喷管(1)为依据“冷喷流”模拟方法的相似准则，由真实的反推火箭发动机缩比得到的风洞试验模型喷管，斜切喷管(1)为拉瓦尔喷管，斜切喷管(1)的收缩段和扩张段均为圆锥构形。3.根据权利要求1所述的用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置，其特征在于：所述的五分量推力天平(3)采用F141材料加工制造，五分量推力天平(3)的轴线上安装有常温压缩空气导管，五分量推力天平(3)测量体轴系下的法向力、侧向力、俯仰力矩、偏航力矩和滚装力矩五个分量。4.根据权利要求1所述的用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置，其特征在于：所述的通气支杆(4)采用30CrMnSiA材料加工制造，通气支杆(4)的一端与五分量推力天平(3)的进气端相连，通气支杆(4)的另一端与风洞支撑装置相连，通气支杆(4)的表面具有角度测量平台，通气支杆(4)的内部有与五分量推力天平(3)的常温压缩空气导管相通的通气管道。5.根据权利要求1所述的用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置，其特征在于：所述的喷管密封垫圈(5)、天平出气端密封垫圈(6)和天平进气端密封垫圈(7)均采用紫铜材料加工制造。2CN110793746A说明书1/4页用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置技术领域[0001]本发明属于高超声速风洞试验技术领域，具体涉及一种用于高超飞行器斜切喷管推力测量的风洞试验装置。背景技术[0002]斜切喷管与轴对称喷管不同，喷管出口被斜切，避免了飞行器表面出现不必要的凸起，以免破坏飞行器的气动外形。高超声速飞行器(以下简称高超飞行器)斜切喷管，通常出现在高超飞行器的助推器或整流罩的反推火箭发动机上，为助推器与飞行器、或整流罩与飞行器的分离提供一部分驱动力，以便快速且安全地完成整个分离过程。反推火箭发动机的推力方向、推力大小和推力作用点是分离方案设计中的重要输入参数，需提前获悉。[0003]对于正常的轴对称喷管，喷管出口处的喷流参数均匀