一种超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置.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CN109632242A(43)申请公布日2019.04.16(21)申请号201811543800.2(22)申请日2018.12.17(71)申请人中国航天空气动力技术研究院地址100074北京市丰台区云岗西路17号(72)发明人刘子腾吴军飞赵永胜(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人庞静(51)Int.Cl.G01M9/04(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置(57)摘要本发明公开了一种超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置，包括：整流罩(1)、天平(6)、支杆前段(2)、支杆中段(3)、支杆尾段(4)和测试段(7)；所述的整流罩(1)为楔形；所述支杆前段(2)、所述支杆中段(3)和所述支杆尾段(4)共同组成支杆，通过支杆尾段(4)和超音速风洞支架接头相接；整流罩(1)与支杆前段(2)相接，且内部形成一个截面为凸形的槽；所述测试段(7)的截面为凸形；天平(6)固装在所述槽的底部，测试段(7)固连在天平(6)上，测试段(7)的上端面与整流罩(1)的上端面平齐，测试段(7)与所述槽之间形成平衡腔(8)；并使得测试段(7)的凸形外缘与所述槽之间形成迷宫结构。本发明极大限度的提升了表面阻力的测量精度。CN109632242ACN109632242A权利要求书1/1页1.一种超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于包括：整流罩(1)、天平(6)、支杆前段(2)、支杆中段(3)、支杆尾段(4)和测试段(7)；所述的整流罩(1)为楔形；所述支杆前段(2)、所述支杆中段(3)和所述支杆尾段(4)共同组成支杆，通过支杆尾段(4)和超音速风洞支架接头相接；整流罩(1)与支杆前段(2)相接，且内部形成一个截面为凸形的槽；所述测试段(7)的截面为凸形；天平(6)固装在所述槽的底部，测试段(7)固连在天平(6)上，测试段(7)的上端面与整流罩(1)的上端面平齐，测试段(7)与所述槽之间形成平衡腔(8)；并使得测试段(7)的凸形外缘与所述槽之间形成迷宫结构。2.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置，其特征在于：所述迷宫结构保证所述测试段(7)两端不存在压差阻力。3.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：测试时，来流马赫数范围是2～5。4.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：所述整流罩的锥角θ为15°～30°。5.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：所述整流罩长度L1和所述支杆前段长度L2之比为0.3～0.5。6.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：所述支杆中段长度L5与所述支杆前段直径Φa之比为2～5，以减少尾部气流对测量结果的干扰。7.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：所述迷宫结构出口宽度L3与迷宫结构进口宽度L4之比为0.9～1.1。8.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：所述支杆中段直径Φb和所述支杆尾段直径Φc之比为0.25～0.5。9.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：所述整流罩(1)上端的面积与测试段(7)上端面的面积之比为0.7～1.2。10.根据权利要求1所述的超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置,其特征在于：测试段(7)垂直来流方向的截面为矩形。2CN109632242A说明书1/2页一种超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置技术领域[0001]本发明属于表面阻力测量方法领域，尤其涉及一种超音速风洞中特殊材料表面阻力测量装置。背景技术[0002]针对于各类航空、航天飞行器，其表面阻力特性是影响飞行器性能的关进因素之一，而获得飞行器表面阻力数据的主要技术手段为风洞试验。但是飞行器模型在超音速风洞中进行表面阻力测量时，由于飞行器两端压差造成的阻力远大于表面阻力，使得表面阻力的精确测量尤为困难。[0003]现有测量表面阻力的方法主要分为间接测量法和直接测量法。采用间接法，主要思路是先测得飞行器整体阻力，然后采用压力测量的方法，得到压差阻力，进而获得飞行器表面阻力，但是该方法获得表面阻力的精度不高，同时受压力测量位置的影响较大。直接测量法主要有摩阻天平、液晶摩阻测量技术、基于MEMS(微电子机械系统)的测量技术以及油膜技术，其中液晶摩阻测量技术、基于MEMS(微电子机械系统)的测量技术以及油膜技术的测试精度较低，多数情况下不能满足航空航天飞行器对于精度的要求；摩阻天平受对模型的结构有着特殊要求，且天平与模型之间的缝隙对流