[发明专利]一种风洞超声速起动与关车的模型抑振装置

说明书

本发明公开了一种风洞超声速起动与关车的模型抑振装置，包括试验模型和用于支撑试验模型的支撑装置，所述支撑装置支撑试验模型后固定在风洞内，所述试验模型的对称两侧分别设置有一块可以在风洞壁移动于试验模型之间移动的平板。本发明与模型投放法对模型进行投放不同，本发明对抑振装置进行投放，结构简单、易于控制；与模型夹持法对模型进行固定不同，本发明与试验模型不接触，不会对传感设备造成任何干扰。

技术领域

本发明涉及高速风洞试验领域，尤其是涉及一种风洞超声速起动与关车的模型抑振装置。

背景技术

风洞在超声速起动、关车过程中，试验模型受冲击激波的影响抖动剧烈，容易造成试验模型支撑系统折断，破坏试验传感设备和风洞设备，是超声速风洞试验的一种重要安全隐患。冲击激波以正激波为主，正激波前后流场参数发生剧烈变化，经过试验模型区时遇到试验模型阻碍，各种力相互耦合导致试验模型整体或部件产生剧烈抖动。

抑振措施有以下几种方式：一种采用规避激波的思路，如模型投放法，该方法在风洞起动前将试验模型收起隐藏在风洞驻室空间里面，待冲击激波通过试验段且流场建立后，再通过机构将试验模型投放到试验段流场中，风洞关车时按照相反的顺序，先将试验模型收回，然后风洞关车使激波扫过空风洞；一种采用加强试验模型的思路，如模型夹持法，该方法通过额外的加固机构将试验模型固定住，使其具有更高的耐冲击能力，从而达到降低振动冲击的目的。

目前，常规的抑振装置在设计上均存在缺点，技术人员都在找不同的途径来克服这些问题，主要体现在以下几点：

无论是模型投放法还是模型夹持法，都需要在原有的模型支撑装置的基础上增加额外的机械装置，比如投放法需要在风洞壁上开设一个大面积的缺口，方便整个支撑装置进行投放，而投放完成后的试验过程中，缺口的存在会极大的影响风洞流场的稳定，因此又必须寻找一个途径来封闭缺口，这对于风洞结构和控制系统的要求非常高，同时增加了试验操作难度；

无论是模型投放法还是模型夹持法，辅助设备的设计都非常依赖试验模型外形，特别是模型夹持法中，如果被测模型是飞机类的大展弦比外形，那么夹持装置的设计就会非常困难，方法的通用性差。

发明内容

本发明的目的是在现有的模型投放法和模型夹持法的基础上，设计一种控制简单的新结构，在不影响试验且不受被测模型外形限制的情况下，实现对于模型的抑振功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风洞超声速起动与关车的模型抑振装置，包括试验模型和用于支撑试验模型的支撑装置，所述支撑装置支撑试验模型后固定在风洞内，所述试验模型的对称两侧分别设置有一块可以在风洞壁移动于试验模型之间移动的平板。

在上述技术方案中，所述平板的移动和固定由伸缩装置实现，所述伸缩装置包括设置在风洞外的电机和用于连接电机与平板的伸缩臂，所述风洞壁上设置有缺口，所述平板的尺寸与缺口一致。

在上述技术方案中，所述伸缩臂穿过风洞壁上的缺口，所述平板收缩进缺口时，平板的表面与风洞内壁齐平。

在上述技术方案中，所述平板通过伸缩臂移动，平板不与试验模型进行接触。

在上述技术方案中，所述平板为矩形板，两块矩形平板将试验模型夹在中间。

在上述技术方案中，所述矩形平板的长边与试验模型的轴线平行，矩形平板的短边迎着气流来流方向超出试验模型的前后两端。

在上述技术方案中，试验模型两侧对称的平板结构、平板的位置设置、平板的控制完全相同。

在上述技术方案中，在两块平板之间的试验模型可以为圆柱形外形的导弹和火箭，也可以为复杂外形的各类飞行器。

在上述技术方案中，当试验模型为圆柱形的外形时，两块平板结构可以对称设置在试验模型的任意两侧。