[实用新型]一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管

权利要求书

1.一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：包括内壳(1)、外壳(2)和加强筋组(3)；其中，内壳(1)和外壳(2)为中空椎体结构；外壳(2)包覆在内壳(1)的外壁外侧；外壳(2)的小径开口端外壁沿径向设置有冷却水入口(21)；外壳(2)的大径开口端外壁沿径向设置有冷却水出口(22)；内壳(1)外壁与外壳(2)内壁的轴向两端固定连接；内壳(1)外壁与外壳(2)内壁之间留有间隙；加强筋组(3)设置在内壳(1)与外壳(2)之间的间隙中；烧蚀实验时，外部试验模型的头端从内壳(1)的大径开口端伸入内壳(1)；外部高焓气流由内壳(1)小径方向流入，由内壳(1)大径方向流出；外部冷却水由冷却水入口(21)进入内壳(1)与外壳(2)之间的间隙，由冷却水出口(22)流出。

2.根据权利要求1所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：加强筋组(3)包括长筋组(31)和短筋组(32)；长筋组(31)和短筋组(32)均沿内壳(1)侧壁长度方向设置。

3.根据权利要求2所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：所述长筋组(31)的轴向长度与内壳(1)侧壁长度相同；长筋组(31)的轴向一端位于内壳(1)小径端处；长筋组(31)的轴向另一端位于内壳(1)大径端处；短筋组(32)的轴向长度为170-180mm；且短筋组(32)的轴向一端位于内壳(1)大径端处。

4.根据权利要求3所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：所述长筋组(31)包括24条长筋；24条长筋沿周向均匀分布在内壳(1)的外壁；短筋组(32)包括24条短筋；24条短筋沿周向均匀分布在内壳(1)的外壁；且长筋与短筋交错分布。

5.根据权利要求4所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：所述长筋沿长度方向保持筋宽不变；筋宽为2.8-3.2mm；长筋沿长度方向筋高线性减少；长筋位于内壳(1)小径端的筋高为8mm；长筋位于内壳(1)大径端的筋高为4.4mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：所述内壳(1)包括直筒段(11)、第一锥面段(12)、第二锥面段(13)、第三锥面段(14)和第四锥面段(15)；直筒段(11)、第一锥面段(12)、第二锥面段(13)、第三锥面段(14)和第四锥面段(15)沿轴向依次首尾连接组成内壳(1)。

7.根据权利要求6所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：所述第一锥面段(12)的半锥角a为6.4°；第二锥面段(13)的半锥角b为7.3°；第三锥面段(14)的半锥角c为8.1°；第四锥面段(15)的半锥角d为8.3°。

8.根据权利要求7所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：所述在外部试验模型和内壳(1)之间外部高焓气流的马赫数为Ma0.6。

9.根据权利要求5所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：外部冷却水经过内壳(1)与外壳(2)之间的强筋组(3)后，在额定工作条件下，外部冷却水的温升小于20℃；且消耗的外部冷却水量较传统喷管下降25％。

10.根据权利要求9所述的一种用于亚声速包罩烧蚀试验的定马赫数喷管，其特征在于：通过加强筋组(3)实现内壳(1)与外壳(2)配合后，实现内壳(1)的内外壁在处于极限压差和温差环境下，周向内径热应变减少20％，轴向热应变减少99％。