[发明专利]一种模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统及方法

权利要求书

1.一种模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统，其特征在于：包括火箭橇模型、平板、支杆、支架、试验段喷管、攻角机构和超扩段；

所述支架底部固定安装在试验支撑平台上，平板水平安装在支架顶部；

所述火箭橇模型安装在平板上表面；

所述支杆一端连接火箭橇模型尾部，用于对火箭橇模型进行尾支撑水平固定，另一端固定连接攻角机构下部；

所述试验段喷管和超扩段分别布置在火箭橇模型的头部一侧和尾部一侧，且试验段喷管和超扩段的中心线与火箭橇模型的中心线重合；

所述平板的长度为平板的宽度为平板的厚度为12mm，平板前缘设有楔角，楔角为20°；其中，Ma为气流马赫数，A为火箭撬真实外形与风洞模型的缩放比例，K为真实火箭橇中心线距地面的距离，θ为火箭橇模型头部的激波角，D为火箭橇模型的直径，L为火箭橇模型的总长，L_p为平板的长度。

2.根据权利要求1所述的一种模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统，其特征在于：根据预设高超声速风洞试验堵塞比要求确定火箭橇模型的直径D和总长L，并获得火箭撬真实外形与风洞模型的缩放比例A。

3.根据权利要求2所述的一种模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统，其特征在于：所述火箭橇模型的中心线距平板的距离为K为真实火箭橇中心线距地面的距离。

4.根据权利要求3所述的一种模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统，其特征在于：所述平板的前缘距火箭橇模型头部顶点水平方向的距离为后缘距火箭橇模型底部的距离为火箭橇模型的直径D的三倍；其中，θ为火箭橇模型头部的激波角。

5.根据权利要求1所述的一种模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统，其特征在于：所述支架的倾斜角为60°，其截面为前后夹角为30°的菱形。

6.一种使用权利要求1所述的模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验系统实现的模拟火箭橇地面效应的高超声速风洞试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，将支杆固定在风洞试验段的攻角机构上，采用攻角机构上的支杆对火箭橇模型进行尾支撑水平固定，调整火箭橇模型位置，使得其位于风洞喷管的中心线上，同时不超出风洞均匀区范围之外；

第二步，将平板放置于火箭橇模型下方；

第三步，火箭橇模型为静止，关闭风洞试验段舱门，打开主气流阀门，喷管中高速气流以真实火箭撬相同马赫数的速度吹过火箭撬模型和平板。