[实用新型]高速飞行器热强度试验图像监测装置

说明书

本实用新型提供了高速飞行器热强度试验图像监测装置，包括：相机组件和冷却机构；所述相机组件嵌套在所述冷却机构中；所述冷却机构包括：隔热组件、气冷组件和水冷组件；所述气冷组件设置在所述隔热组件内部，并且与所述水冷组件连接；所述水冷组件也嵌套在所述隔热组件内部；所述相机组件与所述水冷组件滑动连接。本实用新型能够利用常规工业相机处在石英灯加热阵列之间近距离采集试验件表面清晰图像，为高速飞行器高温强辐射环境下材料和结构的动态演变监测提供了有效手段。

技术领域

本实用新型涉及高速飞行器结构热试验测试技术领域，尤其是涉及一种高速飞行器热强度试验图像监测装置。

背景技术

高速飞行器由于飞行速度快，高空高速突防能力强而成为世界军事强国研究的热点。

飞行器高速飞行过程中，结构将面临非常严酷的气动加热效应，例如，当飞行器马赫数接近4时，其表面温度可达700℃。以飞行马赫数大于6时，其前端天线罩锥部的驻点温度将超过1200℃。针对飞行器不同部位面临的差异性高温服役环境，需要采用不同的热防护材料对飞行器结构进行热防护。除面临恶劣的高温环境外，高速飞行器同时承受着复杂的力学载荷。因此，研究热环境和力学环境下结构的热强度试验对于高速飞行器的安全可靠性设计至关重要。

进行热强度试验时，判断结构或者材料是否出现断裂破坏，以及断裂破坏时间点是否处于有效设计范围之内，对于高速飞行器的安全可靠性设计非常重要。现阶段地面热强度试验普遍采用石英灯辐射加热方式，为了获得较高的加热温度或者热流密度，石英灯阵列一般距离试验件表面距离较近，同时，石英灯阵列工作过程中辐射光强度很大，因此想要实时获得试验过程中整个试验件结构或者材料在高温和力等载荷作用下表面结构的清晰图像非常困难。

实用新型内容

为了克服现有热强度试验装置的不足，本实用新型提供一种在高温和强辐射环境下，仍能获取整个试验件表面清晰图像的装置。该装置通过多种冷却方式实现常规工业相机在高温阵列中的正常使用，得到试验件整体清晰的图像。

本实用新型提供高速飞行器热强度试验图像监测装置，包括：相机组件和冷却机构；所述相机组件嵌套在所述冷却机构中；所述冷却机构包括：隔热组件、气冷组件和水冷组件；所述气冷组件设置在所述隔热组件内部，并且与所述水冷组件连接；所述水冷组件也嵌套在所述隔热组件内部；所述相机组件与所述水冷组件滑动连接。

进一步，所述隔热组件包括：石英玻璃和隔热框；所述隔热框一端开槽，且槽的尺寸与所述石英玻璃的尺寸相适配；所述石英玻璃固定在所述隔热框上。

进一步，所述隔热框的厚度为5mm-25mm。

进一步，所述气冷组件包括：喷气框、导气连接管和进气管；所述喷气框通过所述导气连接管与所述进气管连接；所述进气管设置在所述水冷组件上；所述喷气框嵌套在所述隔热框内，且与所述石英玻璃相邻设置；所述喷气框上设置有若干喷气孔。

进一步，所述喷气孔的轴线与所述隔热框的中轴线成45°角。

进一步，所述水冷组件包括嵌套在所述隔热框内的水冷套；所述水冷套上设置有进气管，所述进气管通过所述导气连接管与所述喷气框连接。

进一步，所述相机组件包括：工业相机、广角镜头、窄带滤波片、固定组件和滑动组件；在所述工业相机上依次安装所述窄带滤波片和所述广角镜头；所述固定组件安装在所述工业相机底部；所述滑动组件一端固定在所述水冷套上，另一端与所述相机组件的侧面固定连接。

进一步，所述滑动组件包括：轨道槽和滑轨；在所述工业相机侧面固定所述滑轨，在所述水冷套内侧的相应位置固定所述轨道槽；所述工业相机通过所述滑轨在所述轨道槽上移动。

进一步，所述固定组件包括：锁紧型底座、固定支架和螺旋调节器；所述锁紧型底座固定在所述工业相机底部；所述固定支架通过螺钉固定在所述轨道槽的尾部；所述螺旋调节器通过所述固定支架与所述锁紧型底座连接。