[发明专利]一种用于暂冲式亚跨超风洞亚跨流场引射开车的方法

说明书

本发明涉及一种用于暂冲式亚跨超风洞亚跨流场引射开车的方法。本发明基于暂冲式风洞的结构特点，为了有效降低载荷，受超音速流场冲压引射开车方式的启发，创造了亚跨流场引射开车的方式。亚跨超风洞的结构通常都包括主调压阀系统、冲压引射器系统、增量引射器系统，与之而来的便是吹风试验有多种组合开车方式。本发明创造性地采用亚跨流场引射开车的方式，能显著降低载荷，确保亚跨吹风试验尤其是0.8～1.2这些高马赫数试验时模型和天平的安全，进而顺利地完成试验，大大拓展了风洞的试验能力。

技术领域

本发明涉及一种用于暂冲式亚跨超风洞亚跨流场引射开车的方法，属于风洞试验领域。

背景技术

风洞是空气动力学研究和试验中最广泛使用的工具，风洞试验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的部分。AT-1风洞是一款典型的暂冲式亚跨超风洞，其结构如附图1所示，包括主管道(1)、阻尼滤网(2)、前室(3)、喷管(4)、试验段(5)、超声速扩散段(6)、吸入式引射器(7)、亚声速扩散段(8)、排气节流阀(9)、增量引射器(10)、引射器调压阀(11)、主调压阀(12)、旁路阀(13)、启动阀(14)、气源总阀(15)、气源(16)、消音塔(17)。通常情况下，亚跨马赫数0.4～1.2吹风时前室总压较低，为了节省能源，此时会打开增量引射器，循环使用一部分废气，仅打开主调压阀(12)采用冲压的方式配合废气循环即可完成吹风试验，亚跨吹风时不使用吸入式引射器(7)。超音速试验时增量引射器(10)关闭，不再使用废气。M1.5比较特殊，通常是只打开主调压阀(12)直接采用冲压方式开车。马赫数1.75～2.5吹风有两种方式，采用冲压方式开车时，无需使用引射器调压阀(11)控制的吸入式引射器(7)；如果为了降低前室总压，也可以采用冲压加引射的方式，同时使用主调压阀(12)和吸入式引射器(7)。马赫数3.0～4.5吹风试验前室总压较高，为了降低冲击防止模型剧烈抖动，迅速建立流场，需要使用引射器调压阀(11)控制的吸入式引射器，配合主调压阀(12)使用，这种开车方式叫冲压加引射。

即便AT-1风洞有如此多的开车方式，亚跨吹风时使用的都是冲压方式开车，但面对外形日益复杂的飞行器，在小口径风洞进行亚跨吹风试验时也面临着很大的挑战，例如大升力面大阻塞比的飞机模型，试验时很有可能出现流场难以建立或者载荷超出天平量程的情况，严重时可导致吹风失败，试验无法完成。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新的开车方式，解决亚跨吹风试验过程中前室压力大载荷过大以及复杂模型流场难以建立的问题。

本发明目的通过如下技术方案予以实现：

提供一种用于暂冲式亚跨超风洞亚跨流场引射开车的方法，包括如下步骤：

(1)开启气源总阀(15)，把增量引射器(10)完全打开；

(2)关闭主调压阀(12)；

(3)把引射器调压阀(11)打开到相应的预给位置；

(4)打开启动阀(14)，开始吹风试验；

(5)流场稳定之后，进行数据采集；

(6)吹风试验完成，先关闭启动阀(14)，再关闭引射器调压阀(11)。

优选的，预给位置的确定方法如下：

(1)对积累的历史吹风数据进行曲面拟合，获得气源压力Y，马赫数X和引射器调压阀开度z的关系式，其中m为X的阶次，n为Y的阶次；

(2)根据当前气源压力和本次试验的马赫数，代入关系式，获得引射器调压阀的开度作为预给位置。

本发明与现有技术相比具有如下优点：