[实用新型]测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管

说明书

本实用新型公开了一种测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管。该短轴向静压探测管为一根长直的圆管，安装在跨声速风洞试验段的水平轴线上；短轴向静压探测管头部的形状为锥形旋成体，锥形旋成体的母线为圆弧曲线，短轴向静压探测管头部的尖点迎向跨声速风洞试验段核心流并深入至喉道前方的声速喷管型面中；短轴向静压探测管的中段为圆柱段；短轴向静压探测管的后段为圆柱测量段，位于跨声速风洞试验段核心流场内，沿跨声速风洞轴线方向设置有一系列直线分布的静压测点，短轴向静压探测管的末端固定在试验段的风洞弯刀机构上。该短轴向静压探测管测量精准度高，安装方便快捷，减小了试验准备工作量，降低了洞体工装干扰影响。

技术领域

本实用新型属于高速风洞试验领域，具体涉及一种测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管。

背景技术

为了满足现代化先进飞行器研制更加精细化的要求，实现风洞试验向模拟真实化、测量精细化方向发展的目标，对于高性能跨声速风洞的流场品质提出了更高的要求。为了检验风洞流场品质，确定风洞是否满足飞行器研制需求，需定期开展流场校测工作。流场校测的项目主要包括速度场、方向场、跨声速通气壁消波特性、洞壁边界层、气流噪声、湍流度、气流的低频脉动等。其中速度场为必校项目。常规速度场校测通常采用长轴向静压探测管测得的静压与风洞总压计算得到试验段中心线即核心流上的马赫数，最终获得核心流马赫数轴向分布特性和风洞试验马赫数与驻室马赫数的修正关系。

长轴向静压探测管尾部固定安装在风洞弯刀机构上，位于试验段中心线上，头部需穿过试验段和喷管段一直延伸到收缩段，在大型跨声速风洞中可长达数十米。为了保证轴向静压探测管中心线与风洞轴线重合以及轴向静压探测管的强度和刚度，确保风洞试验安全，需要在喷管或试验段多个位置用钢绳将轴向静压探测管拉紧固定，工装复杂且对试验段的流场存在一定的影响。同时，因需拉线和固定工装，需在喷管段和试验段开大量的孔和槽，对洞体结构也带来非常不利影响。

针对长轴向静压探测管存在的不足之处，设计出一种可用于测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管。

本实用新型的测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管为一根长直的圆管，安装在跨声速风洞试验段的水平轴线上；短轴向静压探测管头部的形状为锥形旋成体，锥形旋成体的母线为圆弧曲线，短轴向静压探测管头部的尖点迎向跨声速风洞试验段核心流并深入至喉道前方的声速喷管型面中；短轴向静压探测管的中段为圆柱段；短轴向静压探测管的后段为圆柱测量段，位于跨声速风洞试验段核心流场内，沿跨声速风洞轴线方向设置有一系列直线分布的静压测点，短轴向静压探测管的末端固定在试验段的风洞弯刀机构上。

进一步地，锥形旋成体的长度为L，底部直径为D，头部长细比为F＝L/D，F为(7～8)：1。

进一步地，以锥形旋成体的纬圆为参照面，在迎向跨声速风洞试验段核心流的顺时针方向的纬圆上方顶点为0°、右侧顶点为90°、下方顶点180°、左侧顶点为270°，所述的静压测点布置在圆柱测量段的0°和180°位置的直线上，或者布置在圆柱测量段的0°、90°、180°和270°位置的直线上。

进一步地，所述的短轴向静压探测管的材质为硬铝或不锈钢。

本实用新型的测量跨声速风洞试验段核心流马赫数的短轴向静压探测管通过风洞弯刀机构固定于试验段中心线上，探测管头部位于声速喷管喉道之前，采取常规流场校测获取试验数据的方法，可实现跨声速风洞亚跨超核心流马赫数较为精确的测量。短轴向静压探测管相对于长轴向静压探测管的长度大大缩小，安装更加方便快捷，极大减小了试验准备期间的工作量。而且，可以根据实际情况减少或者不使用张线支撑，能够有效降低洞体工装干扰影响。