[实用新型]一种用于高超声速风洞头体分离喷流干扰试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高超声速风洞试验技术领域，具体涉及一种用于高超声速风洞头体分离喷流干扰试验装置。

背景技术

目前，常规高超声速风洞模型状态复杂，模型姿态变化频繁，对于级间分离喷流干扰试验来说，一级、二级模型可能存在大量任意组合的相对攻角和相对侧滑角调节状态。而攻角机构不能实现两级模型的相对姿态调节。目前，均采用加工不同转接支杆实现一二级相对姿态的调节，加工的转接支杆数量多，模型结构复杂。常规变换姿态角和级间距采用在天平和二级底部支杆之间连接一个转接支杆，每个姿态对应一个转接支杆。装置复杂连接拆卸零件较多。

当二级相对一级的姿态角度改变时，二级底盖和支杆之间发生干涉，目前解决方式是主要有两种：一种是扩大底盖支杆穿过孔的尺寸，这样无论模型怎么移动只要底孔足够大就不会发生干涉。但该方式会导致底孔与支杆间隙过大，影响底部流动特性。第二种方式针对不同姿态加工多个底盖，底盖预留一圆孔穿过支杆。由于底盖与支杆接触会向模型传力，支杆与底盖之间必须预留约2mm间隙。这种方式每次调姿态角都要更换底盖，底盖和转接支杆更换时间长，严重影响实验效率。此外底盖数量较多，加工精度控制困难，特别是螺钉孔配合出现一(模型)配多(底盖)的情况，底盖与支杆之间仍然存在间隙，可能改变底部流动。同时由于加工误差和安装误差这种结构不易保证旋转中心位置的重复性，而一旦模型加工完成，相对角度误差无法修正，级间距也无法自由调整。

更换模型时难以避免拆解天平，频繁拆装天平装置容易损坏天平贴片和线路。常规的喷管连接采用可拆卸方式，需要一个螺纹配合和密封垫圈。由于喷管靠近模型壁面和底部，喷流装置周围可用空间较小，喷管及转接件壁厚难以满足这种螺纹连接要求。此外，冷喷模拟热喷需要对喷管出口半锥角进行修正，以近似模拟膨胀边界，但由于之前都是针对轴对称喷管，出口半锥角统一按照一个尺寸修正。当级间相对姿态角和车次较多时采用上述方式存在明显不足：1)需要加工几十个转接支杆，加工成本高，周期长，工艺复杂；2)频繁安装拆卸天平及与天平连接件，容易造成天平线路损坏；3)当一级二级间隙较小时，底盖不易拆卸，还需要拆卸一级模型；4)拆卸安装时间较长，准备一次试验需要两到三个小时。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高超声速风洞头体分离喷流干扰试验装置，解决一二级相对姿态角的连续调节问题。

本实用新型的技术方案如下：一种用于高超声速风洞头体分离喷流干扰试验装置，该装置包括模型姿态调节装置、级间距调节装置、喷流连接装置以及可滑移底盖，其中，模型姿态调节装置、级间距调节装置以及喷流连接装置依次顺序连接，并在级间距调节装置上套有可滑移底盖；所述的模型姿态调节装置安装在二级模型内部，并通过模型姿态调节装置实现二级模型上下方向的正负攻角调整以及水平左右的侧滑角调整；所述的级间距调节装置可实现一级模型与二级模型相对位置变化的调整。

所述的模型姿态调节装置包括内环、外环以及竖直销轴，其中，外环套在内环前端端口处，并通过竖直销轴连接，使内环与外环沿竖直销轴转动。

所述的模型姿态调节装置中外环水平方向上设有水平销轴；模型姿态调节装置套入二级模型中，并通过水平销轴实现外环与二级模型的连接，使二级模型与外环沿着水平销轴相对转动；所述内环后端竖直方向及水平方向上分别设有竖直调节螺钉及水平调节螺钉，并在二级模型内壁相应位置上开有螺孔，使竖直调节螺钉和水平调节螺钉可分别旋入二级模型内壁上相应的螺孔中。

所述的级间距调节装置包括支杆A、支杆B以及调节螺母A，其中，支杆A为阶梯圆柱筒结构，支杆B前端为阶梯圆柱体结构，其前端匹配套入支杆A后端的圆柱筒中，实现支杆A与支杆B无间隙相对滑动，在支杆B阶梯圆柱体后端设有调节螺母A，调节螺母A前端具有向内延伸的凸起圆环，其与支杆A末端圆柱筒端部卡扣，通过旋转调节螺母A，可带动支杆A相对于支杆B相对滑动，支杆A与二级模型内部中内环固定连接，支杆B与一级模型位置相对固定，通过支杆A和支杆B的相对滑动，实现一级、二级模型相对位置变化调整。

所述的支杆A和支杆B上开有级间距定位销钉孔，并利用压紧螺钉实现支杆A与支杆B的相对固定。