[发明专利]一种风洞热喷流干扰试验装置

说明书

本发明公开了风洞热喷流干扰试验装置。该装置包括通过金属管道顺序连接的供气系统、储气罐和加热器，再通过柔性软管顺序连接至喷流发动机。供气系统包括气源罐区、输气管道和调节控制阀门。储气罐内存储具有设定配比的试验气体。加热器为储热式加热器，加热器采用加热管、通气管道与储热块整体浇注的结构形式，加热器内部、出口及用气点分别设置热电偶，通过温控装置精准控制用气点温度。试验时，储气罐内的气体由减压器连锁控制进入加热器，再通过柔性软管及通气支杆流入喷流发动机驻室，驻室气体压力由减压器调节至目标值。本发明的风洞热喷流干扰试验装置适用于稀薄大气环境下的风洞热喷试验，具有操作简便，运行可靠的优点。

技术领域

本发明属于风洞试验装置领域，具体涉及一种风洞热喷流干扰试验装置。

背景技术

喷流控制技术广泛应用于飞行器气动控制领域，与传统舵面控制相比，喷流控制具有全速域、全空域控制的特点，并且响应速度快、控制精度高。然而，喷流与来流的相互干扰是一种复杂的流动现象，目前的研究还不够深入。

目前，研究人员大都进行冷喷流干扰试验研究，热喷流干扰试验研究甚少，原因在于现有的固体装药火箭发动机模拟真实喷流发动机存在喷流驻室压力不稳、效率低、有效试验时间短等问题。并且在稀薄大气环境下的热喷流模拟试验研究领域几乎处于空白状态。

随着喷流控制技术在飞行器中的大量应用及喷流控制精度要求的不断提高，热喷流干扰风洞试验需求也不断增强。

当前，亟需开展稀薄大气环境下的热喷流干扰效应研究并发展相关试验装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风洞热喷流干扰试验装置。

本发明的风洞热喷流干扰试验装置，其特点是，所述的装置包括通过金属管道顺序连接的供气系统、储气罐和加热器，再通过柔性软管顺序连接的喷流发动机；

所述的供气系统包括两路气路，一路气路为CF₄气路，CF₄气路的前端包括多个并联的CF₄气罐，每个CF₄气罐上连接有一个阀门，CF₄气路的后端连接减压阀、膜压机Ⅰ后通入储气罐；另一路气路为N₂气路，N₂气路的前端包括多个并联的N₂气罐，每个N₂气罐上连接有一个阀门，N₂气路的后端连接减压阀、膜压机Ⅱ后通入储气罐；减压阀的前后均安装有压力传感器测量管道压力。通过控制阀门开闭来选择试验用气，当需要用混合气体时，每种气体按顺序依次流入膜压机增压后进入储气罐。通过控制气体充入储气罐的压力来控制气体的配比；

所述的加热器包括电热管、接线盒、加热器壳体和电热管安装板，电热管安装板上安装有多组电热管，多组电热管插入加热器壳体中，电热管安装板上还安装有接线盒，接线盒通过外接电源为电热管供电；加热器壳体的下部开有进气口，加热器壳体的上部开有出气口；

所述的金属管道为中空管道，中空管道的中心为气路管道，中空管道的内层为电加热丝，中空管道的中间层为隔热内衬套以减小气体热量扩散和金属管道温度的升高，中空管道的外层为金属外套；金属管道两端安装有连接法兰Ⅰ；

所述的柔性软管为柔软的中空管道，中空管道的中心为不锈钢波纹软管，中空管道的内层为保温套管，中空管道的中间层为电加热丝，中空管道的外层为不锈钢编织网，柔性软管两端安装有连接法兰Ⅱ；

所述的连接法兰Ⅰ与连接法兰Ⅱ连接后，气路管道的气流通入柔性软管的不锈钢波纹软管，随后流入风洞试验段，然后经过天平支杆流入喷流发动机；