[实用新型]高风速烟雾显示装置

说明书

(一)技术领域：

本实用新型是一种高风速烟雾显示装置，属于航空航天实验技术。

(二)背景技术：

现代先进的航空、航天武器装备通常都要求具有高机动和高敏捷能力，所以在布局设计上都充分利用了大迎角绕流中的可控分离流和有利稳定的旋涡流动及其相应的有利干扰，以此改善它们的飞行性能。所以，在现代飞行器的气动布局研究和设计过程中，充分利用风洞和水洞实验中的流动显示技术来显示其复杂的流动结构并进一步揭示其复杂的干扰流动机理和相应的主控参数已成为重要的研究手段之一。

目前现役和正在发展的先进战斗机无不采用类似旋成体的机身和头部，研究结果已经表明：这类先进战斗机在零侧滑、大迎角下的侧向力特性是由机头和前机身形状决定的，且与细长旋成体的非对称涡流动和侧向力特性类似，即在较大迎角下不仅存在较大的非对称涡产生的侧向力，而且非对称涡空间绕流结构及其侧向力特性还会随着雷诺数(即Red)的变化而发生显著的改变。如图1所示为α＝50°、不同Red(Red＝1×10⁵～8×10⁵)下细长旋成体3.35截面处表面压力分布曲线，从中可以看出不同Red数下，旋成体截面两侧的边界层分离特性存在明显的差异，即随着雷诺数(即Red)的增大，旋成体两侧边界层分离先后经历了亚临界/亚临界(Red＝1.33×10⁵，对应实验来流风速V＝10m/s，旋成体两侧均呈亚临界分离)、亚临界/临界(Red＝4×10⁵，对应实验来流风速V＝30m/s，旋成体一侧为亚临界分离，另一侧为临界分离)、临界/临界(Red＝8×10⁵，对应实验来流风速V＝60m/s，旋成体两侧均呈临界分离)三种分离流型，相应的空间绕流流谱也发生了显著改变，由较小Red数(Red＝1.33×10⁵，对应实验来流风速V＝10m/s)时的非对称二涡结构逐渐演变为较高Red数(Red＝4×10⁵，对应实验来流风速V＝30m/s)时的非对称三涡结构，不仅涡系结构发生了较大的改变，而且空间位置也发生了大的变化。

从已有的研究结果可以看出，Red数对旋成体表面的压力分布及其相应的空间非对称涡流动结构和形态有着较大的影响。这就需要发展适用于较宽Red数变化范围的空间流动显示技术，以揭示其大迎角绕流流场结构，进而与测力和测压结果对比分析来研究飞行器的气动特性和流动机理。如果流场显示与气动力(压力)测量实验的Red数相差较大，流场显示结果不仅不能起到对气动特性辅助分析的作用，而且还很有可能导致错误的认识和理解。