[发明专利]高超声速飞行器250℃/秒高速热冲击试验装置及方法

摘要

本发明提出一种高超声速飞行器250℃/秒高速热冲击试验装置及方法，该试验装置主要包括石英灯加热管、高温试验件、贯通水冷通道、陶瓷防热挡板、耐高温陶瓷反射板、K型测温热电偶、计算机、驱动电源与升压变压器，该方法为在生成热冲击环境时测温热电偶的快速高精度“电势-电压”转换方法。本发明能够实现高超声速飞行器高达250℃/秒的极高速非线性热冲击试验，为研制飞行速度更快的高超音速导弹提供有效的高温气动热试验模拟手段。

主权项

高超声速飞行器250℃/秒高速热冲击试验装置，其特征在于，该装置包括：石英灯加热管（1）、石英灯加热管电极（2）、铜电极座（3）、钨制螺旋发热体（4）、高温试验件（5）、贯通水冷通道（6）、冷却水（7）、陶瓷防热挡板（8）、耐高温陶瓷反射板（9）、K型测温热电偶（10）、信号放大器（11）、计算机（12）、驱动电源（13）与升压变压器（14）；所述石英灯加热管（1）两端的石英灯加热管电极（2）被固定在铜电极座（3）上，形成水平放置的密集平面加热阵列，钨制螺旋发热体（4）通电后产生红外光对高温试验件（5）进行辐射加热，铜电极座（3）的内部加工有贯通水冷通道（6），试验时通过流动的冷却水（7）降低石英灯加热管电极（2）的温度，高温试验件（5）被固定在陶瓷防热挡板（8）的中心部位，耐高温陶瓷反射板（9）放置在由石英灯加热管（1）组成的平面加热阵列的另外一侧，反射辐射光线以提高加热效率，高温试验件（5）两面的中心部位均安装有K型测温热电偶（10），安装在朝向石英灯加热管（1）的K型测温热电偶（10）用于测控高温试验件（5）的表面温度环境，高温试验件（5）的非直接加热面中心部位安装的K型测温热电偶（10）用于测量高温试验件（5）的背温，由高温试验件（5）前后表面的温度计算出隔热效果，K型测温热电偶（10）采集到的信号送入信号放大器（11）放大后进入计算机（12），计算机（12）将K型测温热电偶（10）的“电势”信号转换成对应的“温度”信号，并计算出所需的控制信号，驱动大功率驱动电源（13），其输出电压经过升压变压器（14）升高电压后，驱动由石英灯加热管（1）组成的双层石英灯平面加热阵列发出红外辐射光。