一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆.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CN109765031A(43)申请公布日2019.05.17(21)申请号201910183433.8(22)申请日2019.03.12(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621000四川省绵阳市涪城区二环路6号(72)发明人李杰邱华诚闵夫皮兴才李四新刘祥(74)专利代理机构中国工程物理研究院专利中心51210代理人翟长明韩志英(51)Int.Cl.G01M9/06(2006.01)G01M9/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆(57)摘要本发明公开了一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆，该天平支杆包括支杆主体、气路模块、水冷模块、调试喷嘴和试验喷嘴。支杆主体用于安装天平及模型，气路模块用于喷流进气，水冷模块用于冷却支杆，以减小喷流气体的高温对天平测量的影响。喷流进气采用四氟化碳和氮气的混合气体，通过改变两种气体的配比以调整混合气体的比热比。试验前仅安装调试喷嘴，调试喷流的总温总压；试验时取下调试喷嘴，安装上试验喷嘴和模型，按照调试的状态进行风洞试验。本发明的用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆适用于稀薄大气环境下的风洞热喷试验，能够测量喷流干扰对模型气动力的影响。CN109765031ACN109765031A权利要求书1/1页1.一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆，其特征在于，所述的天平支杆包括支杆主体、气路模块、水冷模块、调试喷嘴（6）和试验喷嘴（8）；所述的支杆主体为圆柱形，支杆主体的前端与天平通过隔热套相连，支杆主体的后端通过锥面（1）与风洞攻角机构的弯刀配装；所述的气路模块包括气流管道（3）和气流管道（3）的进气孔（2），气流管道（3）固定在支杆主体内并与支杆主体同轴，进气孔（2）位于支杆主体上与外接的气源连通，气流管道（3）的末端有一个内腔，内腔在支杆主体上开有两个螺纹孔，一个螺纹孔连接调试喷嘴（6），另一个螺纹孔连接试验喷嘴（8）；所述的水冷模块包括水管（9）、水流循环孔（10）和冷却水盖（5），水管（9）为两根平行的固定在支杆主体内并与支杆主体同轴的水管，冷却水从一根水管进入，流经位于支杆主体内的空腔的水流循环孔（10）后经另一根水管流出，冷却水盖（5）盖在水流循环孔（10）上密封水流回路；所述的调试喷嘴（6）上开有测压孔（7），测压孔（7）上安装总压传感器测量热喷流的总压，调试喷嘴（6）上还开有测温孔（4），测温孔（4）上安装热电偶测量热喷流的总温；所述的模型盖板（12）与试验模型配装，模型盖板（12）上开有试验喷嘴出口（11），试验喷嘴（8）从试验喷嘴出口（11）伸出，试验喷嘴（8）与模型盖板（12）表面平齐，试验喷嘴（8）与试验喷嘴出口（11）之间有缝隙。2.根据权利要求1所述的用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆，其特征在于，所述的气流管道（3）的直径d与支杆主体的直径D的关系为d=1/4D，气流管道（3）的材料为黄铜。3.根据权利要求1所述的用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆，其特征在于，所述的水流循环孔（10）替换为螺旋形循环管道。2CN109765031A说明书1/3页一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆技术领域[0001]本发明属于风洞试验技术领域，具体涉及一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆。背景技术[0002]随着航空航天技术的发展，飞行器的飞行马赫数也在不断提高，这对飞行器的控制提出了严峻的挑战。目前运用较为广泛的有传统气动舵面控制和喷流控制。[0003]喷流控制技术是利用安装在飞行器上的微型喷流发动机所产生的喷流反作用力对飞行器进行直接控制的新型控制系统，与传统的舵面控制相比，喷流控制适用于全速域和全空域，具有响应快、效率高等优点；但是由喷流、来流相互作用引起的干扰是一种典型的复杂流动现象，目前的研究还不够深入。[0004]在实际研究中，常利用风洞试验来模拟喷流干扰效应。目前喷流干扰风洞试验研究以冷喷流干扰试验为主，热喷流干扰试验研究较少，其主要原因是现有的固体装药火箭发动机模拟真实喷流发动机导致喷流驻室压力不稳、效率低、有效试验时间短等问题。随着喷流控制技术在飞行器中的大量应用及喷流控制精度要求的不断提高，热喷流干扰风洞试验需求也不断增强，尤其是对于稀薄大气环境下的热喷流干扰研究更加迫切。为了精确测量模型在热喷流干扰作用下所受的气动力，亟需设计一种与风洞天平配装使用的适用于稀薄大气环境下风洞热喷流干扰试验的支杆。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆。[0006]本发明的用于风洞热喷流干扰试验的天平支杆，其特点是适用于稀薄大气环境下风洞热喷流干扰试验，所述的天平支杆包括支