[发明专利]一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法。该试验装置以面向风洞来流为前方，尾支杆的前端通过锥面配合安装杆式天平，杆式天平通过天平前锥配合安装风洞试验模型，尾支杆的后端固定连接在高超声速低密度风洞的中部支架上；风洞试验模型的侧壁上伸出有与风洞试验模型表面形状平齐并具有缝隙隔离的喷嘴；尾支杆的中心轴线上设置有从后至前、前端封堵的气流管道，尾支杆的后段设置有与外接的热喷流试验装置连通的进气孔，气流管道与喷嘴连通。该试验方法简便，模拟参数范围广，数据可靠性高，成本低。本发明的高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法可推广应用于高超声速飞行器热喷流干扰研究。

技术领域

本发明属于高超声速风洞试验技术领域，具体涉及一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法。

背景技术

目前，随着高超声速飞行器研究的不断拓展，需要在高超声速低密度风洞中开展高超声速飞行器的姿控发动机喷流干扰测力试验研究，获取高空高超声速喷流干扰特性数据，为数值分析提供验证数据，并为控制系统设计提供输入条件。

当前，亟需发展一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置，本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验方法。

本发明的高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置，其特点是，以面向风洞来流为前方，所述的热喷流干扰试验装置的尾支杆的前端通过锥面配合安装杆式天平，杆式天平通过天平前锥配合安装风洞试验模型，尾支杆的后端固定连接在高超声速低密度风洞的中部支架上；风洞试验模型的侧壁上伸出有与风洞试验模型表面形状平齐并具有缝隙隔离的喷嘴；尾支杆的中心轴线上设置有从后至前、前端封堵的气流管道，尾支杆的后段设置有与外接的热喷流试验装置连通的进气孔，气流管道与喷嘴连通。

进一步地，所述的喷嘴有2个，第一个喷嘴的中心轴线位于水平面并与风洞试验模型的中心轴线垂直，用于调整风洞试验模型的偏航，第二个喷嘴的中心轴线与第一个喷嘴的中心轴线成交角α，用于调整风洞试验模型的滚转。

进一步地，所述的尾支杆的前段，气流管道的前端位置处开有方形的凹槽，凹槽内插入喷流块，喷流块通过沿凹槽周向均匀分布的贯穿尾支杆的螺钉固定；喷流块的内腔设置有与气流管道连通的驻室，喷流块的外侧固定连接喷嘴，喷嘴与驻室之间设置有拉瓦尔喷管；热喷流试验装置的燃气流从进气孔进入尾支杆，沿气流管道经驻室、拉瓦尔喷管从喷嘴喷出。

进一步地，所述的喷流块上安装有背对风洞来流的测压块，测压块后端的测压口伸出风洞试验模型后端面，测压口内安装有测量驻室压力的压力传感器。

进一步地，所述的喷流块上安装有用于封堵喷嘴加工孔道的封口螺钉。

进一步地，所述的热喷流试验装置的燃气流为N₂和CF₄混合气流。

进一步地，所述的杆式天平上沿风洞来流方向设置有前后并列的两个插销孔，插销Ⅰ插入前方的插销孔，拉紧杆式天平和尾支杆；拔出插销Ⅰ，插销Ⅱ插入后方的插销孔，分离杆式天平和尾支杆。

进一步地，所述的杆式天平的前段套装有前隔热套，前隔热套为与杆式天平前锥和测量段的外型相匹配的阶梯圆筒；杆式天平的后锥套装有隔热锥套，尾支杆的前端与隔热锥套相匹配。

本发明的高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验方法，包括以下步骤：

a.试验前，按照装配要求，进行风洞试验模型（1）、杆式天平（8）、尾支杆（4）及风洞喷流管路的连接；

b.检查喷流管路及各连接部位的气密性；