[发明专利]一种上表面吹气动力模拟地面试验装置

说明书

本发明公开了一种上表面吹气动力模拟地面试验装置，所述试验装置至少包括天平和喷流模拟装置，所述喷流模拟装置设置于所述天平之上，经由所述天平完成喷流模拟装置的推力矢量特性测量；本发明公开的上表面吹气技术动力模拟地面试验装置，可以用于开展基于柯恩达效应的推力矢量偏转试验，通过控制流量可以实时控制喷流模拟装置的状态，通过天平可以得到不同状态推力矢量偏转角和偏转效率，通过更换上表面吹气襟翼，可以用于不同状态的推力矢量控制优化选型。该套试验装置流量测量精度高、控制范围大，喷流流场稳定，该装置通过空气桥影响修正，扣除了供气管路的约束影响，测量精度高。

技术领域

本发明属于空气动力学技术领域，涉及一种上表面吹气动力模拟地面试验装置，尤其是涉及基于柯恩达效应实现动力增升控制的一种上表面吹气技术动力模拟地面试验装置。

背景技术

上表面吹气技术利用发动机喷流附着在弯曲的表面，在柯恩达效应作用下喷流发生较大角度的偏转，产生相当大的气动升力。上表面吹气概念的首次应用是NASA的QSAR和波音的YC-14验证机项目，唯一采用上表面吹气技术的型号飞机的AN-72，通过将发动机置于机翼之上，利用柯恩达附壁效应使发动机的高速喷流沿着弯曲的襟翼上表面偏转，流速增加，绕机翼的环量增加，获得高升力性能。

对于翼身融合布局运输类飞机翼上内埋发动机布置，无法采用传统上表面吹气方式进行动力增升，可以在发动机喷口处布置上表面吹气襟翼，通过上表面吹气襟翼偏转，利用柯恩达效应促使喷流发生偏转。由于内埋发动机位置靠后，发动机喷口与上表面吹气襟翼之间的流向距离较小，为提高巡航效率，机翼尾缘封闭角较小无法安装传统大半径襟翼，使得利用柯恩达效应进行喷流偏转的难度增加，利用上表面吹气技术进行动力增升的效率降低。因此，发动机喷流状态、喷口形状、上表面吹气襟翼外形、发动机喷口与上表面吹气襟翼的相对位置对喷流偏转性能有较大的影响，需要进行详细的试验进行选型。

建立上表面吹气技术动力模拟地面试验装置，可以对不同状态和构型下的发动机喷流偏转性能进行评估，对不同控制参数和控制方案进行优选，不仅能实现喷流流量、压力的精确控制和测量，还能精确获得发动机的推力矢量偏转特性。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，针对新型翼身融合布局翼上内埋发动机布置运输类飞机上表面吹气技术研究，公开了一种上表面吹气技术动力模拟地面试验装置，不仅能够模拟发动机不同工作状态和上表面吹气襟翼不同控制参数，而且能够精确获得发动机的推力矢量偏转特性。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种上表面吹气动力模拟地面试验装置，所述试验装置至少包括天平和喷流模拟装置，所述喷流模拟装置设置于所述天平之上，经由所述天平完成喷流模拟装置的推力矢量特性测量；所述喷流模拟装置至少包括气源连通管道、集气腔、蜂窝器、稳定收缩段、测量段、喷口段和上表面吹气襟翼，所述集气腔一端与所述气源连通管道相连，另一端与所述蜂窝器相连；所述稳定收缩段一端与所述蜂窝器相连，另一端与所述测量段相连；所述测量段的另一端与所述喷口段相连，所述上表面吹气襟翼设置于所述喷口段的喷口处，且所述上表面吹气襟翼与喷口段的下表面平齐，用于喷流的偏转附着。

根据一个优选的实施方式，所述喷口段的喷口处还设置有推力矢量偏转控制装置。

根据一个优选的实施方式，所述测量段基于其内设置的测压耙完成总压测量，试验过程中，通过调节输入气源的流量使测量段的总压条件满足试验条件。

根据一个优选的实施方式，所述测量段包括沿喷管展向均匀布置3个总压耙，每个总压耙上均匀布置6根总压管，总压管与来流平行布置，通过平均得到截面上的总压，作为喷流状态的压力控制反馈。

根据一个优选的实施方式，所述测量段内还包括两个静压孔以及用于测量截面上的温度的总温传感器。