[发明专利]一种应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置

说明书

本发明公开了一种应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置，包括：两个对半头罩、载荷部件、基体、支杆、两支天平、两个转动双臂、平动机构、螺纹杆、平动导杆和驱动电机；其中，每个对半头罩安装到相对应的天平上；每个天平通过锥配合安装到相对应的转动双臂的一支臂上，转动双臂的固定转轴与基体相连接，转动双臂的另一支臂与平动机构相连接；每个对半头罩罩住相对应的天平和转动双臂；平动机构分别与螺纹杆、平动导杆相连接；驱动电机与螺纹杆同轴连接；螺纹杆的两端配有轴承，轴承外侧嵌入安装到基体上；基体通过支杆连接到可变攻角的风洞刚性支架上。本发明避免大动压气流对头罩的大载荷冲击，从而保护天平等脆弱结构。

技术领域

本发明属于实验空气动力学领域，尤其涉及一种应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置。

背景技术

当导弹及其它飞行器在大气层中以超声速飞行时，飞行器头罩具有保护飞行器内部有效载荷的功能，以防止其受到气动力、气动热及声振等有害环境的影响，同时可以使飞行器具有良好的空气动力学特性，减小飞行器的飞行阻力等作用。当飞行器飞行到一定高度时，必须及时将头罩分离并抛弃，以便有效载荷正常工作和减轻飞行器的后续质量，使飞行器的作用得到有效发挥。头罩能否成功安全分离，直接关系着飞行任务的成败，为此，必须采用一定的研究手段对稠密大气层内飞行器头罩分离特性进行预测与估算，从而为飞行器头罩分离方案设计提供依据与参考。从检索的国内外文献上很少见到采用风洞试验手段来研究飞行器头罩分离特性，主要原因可能是由于飞行器头罩分离问题的特殊性，如难以在罩体内安装测力天平，大动压对头罩冲击载荷大等问题，使得开展头罩分离的风洞试验研究难度较大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置，采用电机驱动头罩分离和闭合，在风洞开车和关车前使头罩处于闭合状态，避免大动压气流对头罩的大载荷冲击，从而保护天平等脆弱结构，待流场建立后，电机驱动头罩依次分离成待测角度，同时天平测量头罩的气动力，从而获取头罩的分离特性。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置，包括：两个对半头罩、载荷部件、基体、支杆、两支天平、两个转动双臂、平动机构、螺纹杆、平动导杆和驱动电机；其中，每个对半头罩安装到相对应的天平上；每个天平通过锥配合安装到相对应的转动双臂的一支臂上，转动双臂的固定转轴与基体相连接，转动双臂的另一支臂与所述平动机构相连接；每个对半头罩罩住相对应的天平和转动双臂；所述平动机构分别与所述螺纹杆、所述平动导杆相连接；所述驱动电机与所述螺纹杆同轴连接；所述螺纹杆的两端配有轴承，轴承外侧嵌入安装到所述基体上；所述基体通过所述支杆连接到可变攻角的风洞刚性支架上。

上述应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置中，所述平动机构包括凸柱、U型结构和圆柱；其中，转动双臂的另一只臂开有条形长孔，供平动机构上的凸柱嵌入其中，平动机构上共有两个凸柱，分布在平动机构上的U型结构两侧，U型结构通过螺钉连接到平动机构的圆柱上，圆柱中心开有与螺纹杆配合的螺纹孔，并且圆柱上还开有一个柱孔供平动导杆穿过，从而限制平动机构只能前后平动，而不会随螺纹杆发生转动。

上述应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置中，当驱动电机正向旋转时，带动螺纹杆旋转，螺纹杆驱动平动机构沿着平动导引杆向前滑动，平动机构上的两个凸柱向前推动转动双臂绕自身转轴旋转，转动双臂带动对半头罩逐渐分离，对半头罩内部的载荷部件露出；当驱动电机反向旋转时，平动机构向后拉动转动双臂绕自身轴旋转，转动双臂带动对半头罩逐渐闭合。

上述应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置中，基体上安装有限位开关，当平动机构碰触限位开关时，限位开关使驱动电机停止运动，此时对半头罩刚好闭合。

上述应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置中，所述基体的外侧安装整流罩。

上述应用于大动压连续调节下的头罩分离风洞试验装置中，两个对半头罩(1)通过旋转体整体加工成头罩，沿母线切割头罩得到。