一种低速风洞固定转捩带及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低速风洞固定转捩带及其制作方法，该转捩带包括胶带、若干柱状点、纸袋，所述胶带与纸袋粘贴在一起，柱状点设置在胶带与纸袋之间；采用打孔机将PVC材料打孔形成柱状点并将其排列在纸袋上，且柱状点两面的粘贴强度不同，可以保证柱状点的转印。本发明与普通柱状转捩带相比，结构简单，易于制作，该转捩带的特征参数厚度与间距已固定，本发明的转捩带在以上飞机模型不同位置处，粘贴时操作简单，方便，时间快，效率高，即贴即用，易粘贴，粘性好，且造价便宜。
【专利说明】-种低速风洞固定转捩带及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于航天、航空飞行器低速风洞固定转捩试验领域，尤其是涉及一种低速 风洞固定转捩带。
【背景技术】
[0002] 真实飞机在空中飞行时，由于飞行雷诺数很高，飞机各部件表面附面层几乎全是 紊流状态。而在风洞试验当中，由于试验雷诺数比较低，因此在模型表面有相当长的一段层 流附面层，这就造成了模型表面附面层状态与真实飞机有着较大差别。这种差别使风洞试 验中雷诺数的影响变得复杂并且无规律。如果在模型试验时采用附面层人工固定转捩的方 法，使得模型表面附面层与飞机相似，则雷诺数影响的修正可大为简化。
[0003] 人工固定转捩就是在试验模型表面一定位置处人为地引入一些扰动源(粗糙元)， 强迫附面层由层流转捩成紊流状态。
[0004] 在风洞试验试验时，常用的固定转捩方法是在模型表面粘贴金刚砂、微型玻璃球、 锯齿型铜片或柱状粗糙元，这种粘贴在模型由层流到紊流附面层转捩位置上的条状粗糙元 称转捩带。目前在国内使用较多的转捩带有金刚砂、锯齿状转捩带、基于纸质模板的柱状转 捩带等。
[0005] 金刚砂转捩带制作是靠人工吹气的方式进行粘贴制作，这种转捩带制作受人为影 响因素较大，不同的人吹气方式、大小不同，制作出来的金刚砂转捩带质量就一样，厚度定 位精度不高。锯齿状转捩带常应用于战斗机试验模型，这种转捩带选择范围小，且其在风洞 中的附加阻力无法扣除。目前，国内部分高速风洞使用的是基于纸质模板的柱状转捩带，该 粗糙元的直径、间距等参数可以通过纸质模具尺寸来控制，先将带有一定直径与间距孔的 纸质模板粘贴在试验模型表面，然后将原子灰与胶的混合物在每一个孔处涂抹，等原子灰 晾干后，再扯开纸质模板。通过试验以及制作该转捩带，发现其高度受纸质模板精度、胶浓 度与人为因素影响，导致不同人制作出不同高度的转捩带，而高度选取直接影响试验质量 和精准度，故现有转捩带制造与粘贴工艺等需要优化。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是在现有技术的基础上，结合汽车车贴制作技术，设计出一种用于 低速风洞常用试验风速为70m/s的转捩带。
[0007] 本发明采用如下技术方案：一种低速风洞固定转捩带，包括胶带、若干柱状点、纸 袋，所述胶带与纸袋粘贴在一起，柱状点设置在胶带与纸袋之间。
[0008] 在上述技术方案中，所述若干柱状点大小均匀、柱状点与柱状点之间等间距水平 排列在胶带与纸袋之间。
[0009] 在上述技术方案中，所述柱状点的材质为薄而柔软的PVC材料。
[0010] 在上述技术方案中，所述柱状点的厚度为0. 10mm?0. 30mm。
[0011] 在上述技术方案中，所述柱状点的两个表面都具有粘性，且柱状点与纸袋接触面 的粘性强于柱状点与胶带接触面的粘性。
[0012] 在上述技术方案中，所述柱状点之间的距离为可调。
[0013] 在上述技术方案中，所述纸袋与胶带接触的一面表面上设置有一层塑料薄膜，所 述柱状点设置在塑料薄膜与胶带之间。
[0014] 一种低速风洞固定转捩带的制作方法： 步骤一：选择一种特定厚度的PVC材质材料，将其粘贴在带有塑料薄膜的纸袋上，然后 将其裁剪成相应尺寸的带状； 步骤二：采用打孔机在带状PVC材质材料上沿同一水平方向等间距的打孔，然后去掉 除打孔机打孔处之外的PVC材料，剩下的PVC材料形成柱状点； 步骤三：然后再将胶带粘贴在柱状点的表面。
[0015] 在上述技术方案中，所述打孔过程中，只能将PVC材料打穿，不能将纸袋打穿。
[0016] 本发明的设计思想来源于汽车车贴制作技术，汽车最高时速可达300km/h，且车身 车贴不受风力破坏。低速风洞常用试验风速为70m/s(换算为252 km/h)，同样处于低速范 畴。
[0017] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：与普通柱状转捩带相 t匕，该转捩带的特征参数厚度与间距已固定，在使用过程中不受人工粘贴影响，操作简单， 易保存。
[0018] 本发明借鉴了车贴制作工艺，在其基础上创造了一种新型的制作工艺，利用微小 PVC材质转印技术。
[0019] 本发明实用性较强，以往在风洞试验中进行固定转捩试验时，在飞机模型机翼下 表面、发房内外表面、平尾上下表面、垂尾左右表面处粘贴基于原子灰等柱状转捩带时，需 要将模型部件拆出洞外进行，耗费了大量的试验时间，且制作效果因人而异。本发明的转捩 带在以上飞机模型不同位置处，粘贴时操作简单，方便，时间快，效率高，即贴即用，易粘贴， 粘性好，且造价便宜。将该技术应用于低速风洞测力试验属于国内首例。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中： 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明使用不意图； 图中：1是胶带，2是柱状点，3是纸袋。
【具体实施方式】
[0021] 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0022] 如图1所示，本发明和传统的车贴结构相似，由带有胶水的胶带1，在胶带1上按 相同距离粘贴有柱状点2,然后再柱状点2上粘贴有纸袋3。
[0023] 如图2所示，在实际应用中，当撕开纸袋3时，因为柱状点2两面的粘贴性不一样， 和纸袋3相邻的粘性明显强于和胶带1相邻的粘性，但是因为纸袋3表面有一层透明塑料 薄膜，塑料薄膜表面光滑，和柱状点2的接触面不会太紧密，因此在撕开纸袋3的过程中带 动塑料薄膜一起脱离柱状点2,纸袋3完全脱离而不会带动柱状点2脱离胶带1。
[0024] 然后将胶带1撕掉纸袋3的一面粘贴在被测的试验模型上，然后用手指顺着粘贴 方向不停的挤压胶带1，确保胶带1上的柱状点2完全和试验模型紧紧的粘贴在一起，然后 再将胶带1撕开，由于柱状点与模型贴合面胶的粘性大于柱状点与胶带间的粘性，故撕开 时柱状点2就转印（也可叫做转帖）到了试验模型上。该柱状点采用的PVC材料，由于试验 模型表面多为曲面，故该PVC材料在选取时以薄而柔软为主，试验验证结果显示，其与试验 模型贴合较紧，不易脱落，完全满足低速风洞试验高风速需求。
[0025] 本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【权利要求】
1. 一种低速风洞固定转捩带，其特征在于：包括胶带、若干柱状点、纸袋，所述胶带与 纸袋粘贴在一起，柱状点设置在胶带与纸袋之间。
2. 根据权利要求1所述的一种低速风洞固定转捩带，其特征为所述若干柱状点大小均 匀、柱状点与柱状点之间等间距水平排列在胶带与纸袋之间。
3. 根据权利要求2所述的一种低速风洞固定转捩带，其特征为所述柱状点的材质为薄 而柔软的PVC材料。
4. 根据权利要求3所述的一种低速风洞固定转捩带，其特征为所述柱状点的厚度为 0. 10mm ?0. 30mm。
5. 根据权利要求4所述的一种低速风洞固定转捩带，其特征为所述柱状点的两个表面 都具有粘性，且柱状点与纸袋接触面的粘性强于柱状点与胶带接触面的粘性。
6. 根据权利要求2所述的一种低速风洞固定转捩带，其特征为所述柱状点之间的距离 为可调。
7. 根据权利要求1所述的一种低速风洞固定转捩带，其特征为所述纸袋与胶带接触的 一面表面上设置有一层塑料薄膜，所述柱状点设置在塑料薄膜与胶带之间。
8. -种低速风洞固定转捩带的制作方法，其特征在于： 步骤一：选择一种特定厚度的PVC材质材料，将其粘贴在带有塑料薄膜的纸袋上，然后 将其裁剪成相应尺寸的带状； 步骤二：采用打孔机在带状PVC材质材料上沿同一水平方向等间距的打孔，然后去掉 除打孔机打孔处之外的PVC材料，剩下的PVC材料形成柱状点； 步骤三：然后再将胶带粘贴在柱状点的表面。
9. 根据权利要求8 -种低速风洞固定转捩带的制作方法，其特征在于所述打孔过程 中，只能将PVC材料打穿，不能将纸袋打穿。
【文档编号】G01M9/04GK104062089SQ201410320346
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】张鹏, 陈洪, 杨晓娟, 倪章松, 张卫国, 章荣平, 刘李涛, 任章涛, 金启刚, 马国辉, 姜裕标, 祝明红, 孙海生, 万启明 申请人:中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所