[发明专利]风洞试验用整流部件、整流罩装置及其成型和装配方法

说明书

本发明涉及一种风洞试验用的整流部件、一种整流部件的成型方法、一种包括这种整流部件的风洞试验用的整流罩装置以及一种整流罩装置的装配方法。所述整流部件为复合材料部件，在所述复合材料部件中预置有用于容纳后期紧固件的嵌套，所述嵌套为沉头嵌套。本发明运用的复合材料技术在风洞试验用整流罩领域尚属于首次，本发明所设计制造的整流罩装置质量更轻、更易加工及装配，表面更光顺，精度更容易控制，且承载能力分布更为均匀合理。

技术领域

本发明涉及一种风洞试验用的整流部件、一种整流部件的成型方法、一种包括这种整流部件的风洞试验用的整流罩装置以及一种整流罩装置的装配方法。

背景技术

迄今为止，风洞试验技术人员主要采用框段式的金属/非金属整流罩，其后续用金属蒙皮或毡布等绷紧覆盖，从而形成整流罩的外形轮廓。框段式的金属/非金属整流罩的整流外形很难做到光顺，其整流效果仅能基本满足对整流效果要求不高的低速(亚音速)风洞试验的要求，在高速(跨/超音速)试验中很少运用这种设计。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型的风洞试验用整流罩装置，其能够克服现有技术目前的缺陷。

所述目的通过一种根据本发明的整流部件和包括这种整流部件的整流罩装置实现。根据本发明，所述整流部件为复合材料部件，在所述复合材料部件中预置有用于容纳后期紧固件的嵌套，所述嵌套为沉头嵌套。

通常由于复合材料的各项异性，所以复合材料技术在风洞模型整流罩的设计上、尤其是高速风洞模型整流罩的设计上一直未能获得运用。本发明突破了现有技术的瓶颈，且经过多个高速风洞试验验证了其可靠性、安全性。该新型风洞试验用整流部件和整流罩装置几乎适用于所有的半模风洞试验模型的整流用途。

此外，本发明解决了复合材料部件与金属件的连接问题。通过在整流部件上预留孔位供整流部件与其他部件、例如钢制支持板或钢制对接维型架的装配使用，整流部件上不再需要攻丝。

复合材料一般采用铺贴成型，考虑到若在复合材料成型之后再制孔极易造成复合材料产品分层、降低连接强度，根据本发明的一种优选实施方式，所述嵌套可在所述整流部件的复合材料铺层固化之前预置在所述复合材料铺层中。本发明采用预制嵌套的方法，解决了复合材料产品与金属的高强度连接问题。另外，这样固化成型后的整流部件自带了孔位，无需再次钻孔，避免了复合材料由于各项异性不适合钻孔装配的问题。

优选地，所述嵌套与所述复合材料铺层接触的表面可设有胶膜，例如1至2层胶膜。由此，所述嵌套可以在后期与复合材料铺层一体固化成型。

根据本发明的一种优选实施方式，所述复合材料铺层可包括第一外铺层、第二外铺层以及位于所述第一外铺层和所述第二外铺层之间的夹心层，所述夹心层通过胶膜与所述第一外铺层和所述第二外铺层胶结固化成型。

优选地，所述夹心层可包括蜂窝结构和沿着所述蜂窝结构的边缘设置的封边，所述封边由纤维复合材料制成，所述嵌套预置在所述封边中。通过所述蜂窝结构，可以降低成本，保持整流部件的轻盈性，同时维持其抗纵向载荷的能力。所述封边例如为一种具有各向承载能力的材质，优选地为玻璃纤维或碳纤维，由此为整流部件的后续连接提供更好的连接强度。

优选地，所述封边通过胶与所述蜂窝结构胶结固化。所述蜂窝结构和所述封边通常具有不同的强度，为了弥补两者之间的强度差，优选地，所述蜂窝结构的与所述封边相邻的区域内灌注有灌封胶。进一步优选地，所述蜂窝结构的与所述封边相邻2cm的区域内灌注有灌封胶。

优选地，所述嵌套可以为沉头嵌套。由此，可以为整流部件提供更加光顺的表面。此外，优选地，所述嵌套可以为铝制或钢制嵌套。在所述嵌套内还可攻丝。

根据本发明的另一方面，还提出了一种风洞试验用的整流部件的成型方法，所述成型方法包括如下步骤：所述整流部件形成为复合材料部件，在所述复合材料部件中预置嵌套用于容纳后期的紧固件。