[发明专利]一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法

说明书

本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法，本发明的测量装置包括插板和多个插针；所述插针包括相互固定连接的方管段和圆管段；所述插板上并列设置多个插针孔，所述插针的圆管段穿过所述插针孔并且可在所述插针孔内滑动；多个所述插针的所述方管段位于所述插板的同一侧；所述方管段的上平面与所述插板的上表面共面。本发明的结冰风洞试验冰形测量装置由插板和可以活动的插针组成，使用时，只需要按照待测冰形获取位置模型的型线设置活动插针的位置即可；由此避免了现有技术中每次测量前都需要重新制备支撑板的不便；本发明的测量装置操作简单，可重复使用，大大减少了试验耗时和试验耗材。

技术领域

本发明涉及风洞试验技术领域，尤其是涉及一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法。

背景技术

飞行器低速穿越富含过冷液滴的低温云层时，其迎风面上容易产生结冰现象，结冰严重威胁着飞机的飞行安全。在结冰风洞开展飞行器模型结冰试验已经成为飞行器防除冰系统设计和验证的重要环节。

飞行器模型结冰试验中，需要准确获取模型表面积冰的2维截面形状（简称冰形），冰形获取的精准度和速度直接影响试验质量效率。当前结冰风洞冰形获取主要采用热刀切割装置，将热刀水平插入需要获取冰形的模型前缘积冰中，利用铜薄片的温度使接触部位积冰融化，切割完成后抽出热刀，再插入预制方格纸进行冰形描绘，如专利201810768271.X。

试验时，方格纸需要使用一个支撑板支撑着插入到切好的冰形切口中，以使得描绘的冰形更加准确。但是该方法存在以下不足：

1. 由于每次所需测量的冰形所在模型表面的位置不同，模型表面的线型不同，因而试验中用于支撑方格纸的支撑板和方格纸前端的缺口型线也不同，所以在每次试验时都需要提前制备支撑板和方格纸，使支撑板和方格纸的缺口与待测位置模型表面型线一致；导致冰形测量的准备工序长，也造成大量的测试材料的浪费；

2. 如果试验过程中需要临时增加测量的冰形位置，由于没有提前准备与待测位置模型表面型线一致的支撑板和方格纸，则没有办法准确测量临时增加的待测冰形位置。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的提供一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法，本发明的测量装置适用于不用型面的模型的冰形测量，可多次重复利用，也适用于临时增加的待测位置的冰形测量，测量方法简单。

一种结冰风洞试验冰形测量装置，包括插板和多个插针；

所述插针包括相互固定连接的方管段和圆管段；

所述插板上并列设置多个插针孔，所述插针的圆管段穿过所述插针孔并且可在所述插针孔内滑动；

多个所述插针的所述方管段位于所述插板的同一侧；

所述方管段的上平面与所述插板的上表面共面。

进一步地，所述插针与插板之间设置有阻尼结构。

进一步地，所述阻尼结构为O型圈。

进一步地，所述插板上还设置有O型圈槽，所述O型圈槽开设在所述插针孔至少一端的内侧壁上。

进一步地，所述多个插针的长度相同。

一种结冰风洞试验冰形测量方法，采用如前所述的一种结冰风洞试验冰形测量装置，具体包括以下步骤：

S10. 切割冰形，获得冰形缺口；

S20. 调整多个插针，使多个方管段的顶端围成的型线与待测冰形获取位置模型的型线相同；

S30. 将具有与待测模型型面线型一致的方格纸放置在所述冰形测量装置上；

S40. 将冰形测量装置连同方格纸一同插入切好的冰形缺口中，将方格纸抵接在模型表面，并且方格纸与切割部位积冰上表面紧密贴合；

S50. 使用笔沿着冰形边缘在方格纸上绘制冰形。