一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台的制作方法

1.本申请属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台。


背景技术：

2.冲压发动机是一种适用于超高速飞行的发动机，为实现了冲压发动机燃烧室的试验研究需要一种可适用于冲压发动机的试验平台。
3.现有的试验进气平台一般为双通道结构，内通道流高温燃气，外通道通过强迫进气引入冷气进行冷却防护，但需要专门提供冷气源，试验系统复杂、成本高。


技术实现要素：

4.本申请的目的是提供了一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
5.本申请的技术方案是：一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，所述进气平台包括：引气管、整流前连接板、热防护套、整流后连接板、转接段、冲压燃烧室试验件、排气段、低压试验舱及高温进气管道；
6.所述高温进气管道具有内涵道和外涵道；
7.所述热防护套设置在所述高温进气管道的外侧，且通过所述整流前连接板和整理后连接板与高温进气管道相连，从而在所述高温进气管道的外侧形成热防护通道；
8.所述低压试验舱包裹在高温进气管道和热防护套外，从而形成进气平台的防护壳体；
9.所述引气管一端连接到所述低压试验舱外，另一端与热防护套连接，用于在试验过程中实现自然引气，使所述低压试验舱外的冷气能够沿着引气管抽吸进热防护通道内，实现对进气平台测试管线的热防护；
10.所述转接段设置在高温进气管道及热防护套的末端，且转接段的后端与冲压燃烧室试验件连接，排气段安装在所述冲压燃烧室试验件的后侧，其中，所述转接段的轴向中心设有锥筒，在所述锥筒外侧沿径向依次设有内层通道和外层通道，所述内层通道将高温进气管道的内涵道和外涵道过渡为试验要求的单通道进气结构，所述外层通道与所述热防护通道连通，当引气管引进的冷气沿着热防护套及转接段流出后沿着燃烧室试验件的外围流通，并从所述排气管流出低压试验舱。
11.进一步的，所述引气管的数量为两个或多个。
12.进一步的，所述排气段固定支撑在所述低压试验舱上。
13.进一步的，所述排气段的口径大于所述冲压燃烧室试验件尾端的口径。
14.进一步的，所述排气管的前段与所述冲压燃烧室试验件的末端之间具有间隙。
15.进一步的，所述转接段的内层流道出口面积与所述冲压燃烧室试验件的进口腔道面积一致。
16.进一步的，所述低压试验舱的外形为大于半圆的割圆。
17.本申请的进气平台利用低压环境通过自然引气的方式对高温进气管道进行冷却，以达到减少热辐射实现对舱内测试设备进行保护的目的，冷却方式经济、有效，可以满足全环冲压燃烧试验中的高温防护，实现对进气平台测试管线的防护。
附图说明
18.为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
19.图1为本申请的全环冲压燃烧试验进气平台示意图。
20.图2为本申请的全环冲压燃烧试验进气平台a-a截面图。
21.图3为本申请的转接段示意图。
具体实施方式
22.为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
23.为了模拟全环冲压燃烧室高温高压进气状态，同时对舱内测试设备可进行有效防护，本申请提出了一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台。
24.如图1至图3所示，本申请提供的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台包括：引气管1、整流前连接板2、热防护套3、整流后连接板4、转接段5、冲压燃烧室试验件6、排气段7、低压试验舱8及高温进气管道9。
25.高温进气管道9具有内涵道91和外涵道92，内涵道91用于流通高温燃气，外涵道92用于流通高压气体，对内涵道91的高温燃气进行冷却。
26.热防护套3设置在高温进气管道9的外侧，且通过整流前连接板2和整理后连接板4与高温进气管道9相连，从而在高温进气管道9外侧形成热防护通道。
27.引气管1一端连接到低压试验舱8外，一端与热防护套3连接，利用试验条件下低压试验舱8内的低压环境实现自然引气，使大气环境中的冷气沿着引气管1抽吸进热防护通道内，实现对进气平台测试管线的热防护。优选的，引气管1可以为两个或多个，从而提供满足需要的冷气要求，如2所示即为两个引气管1在竖向上的对称分布实施例。
28.低压试验舱8形成该试验进气平台的防护壳体。在本申请一实施例中，低压试验舱8的外形为大于半圆的割圆。
29.在高温进气管道9及热防护套3的末端设置转接段5，转接段5的后端与冲压燃烧室试验件6连接，并在冲压燃烧室试验件6的后侧安装排气段7用于排气，排气段7可通过低压试验舱8支撑固定。转接段5的轴向中心设有锥筒51，在锥筒51外侧沿径向依次设有两个流通通道。一方面，锥筒51外侧的流通通道将高温进气管道9的内涵道91和外涵道92过渡为试验要求的单通道进气结构，从而解决进气平台和试验件6流道不匹配的问题；另一方面，转接段5最外侧的流通通道与热防护通道连通，当引气管1引进的冷气(大气)沿着热防护套3及转接段5流出后，沿着燃烧室试验件6的外侧流通，并从排气管7流出低压试验舱8。
30.在本申请中，排气管7的孔径大于冲压燃烧室试验件6后侧口径，且排气管7可以与冲压燃烧室试验件6非紧密连接，两者具有间隙，从而可以即实现将冲压燃烧室试验件6排
出的热气进行排出，又可以将低压试验舱8内冲压燃烧室试验件6外侧的热防护气体进行排出。
31.本申请提供的进气平台前端与试验设备连接，后端与冲压燃烧室试验件6连接，试验过程中，高温燃气从左向右沿着内外涵道流通，经转接段5汇总后进入冲压燃烧室试验件6，转接段5的内侧出口腔道面积与冲压燃烧室试验件6的进口腔道面积一致，形成冲压燃烧室试验件进口要求的气流状态后进入冲压燃烧室试验件6，冷气沿着热防护通道流过高温进气管道9外围、转接段5外侧流道及冲压燃烧室试验件6外围，达到对低压试验舱内的测试设备进行保护的目的。
32.本申请的进气平台利用低压环境通过自然引气的方式对高温进气管道进行冷却，以达到减少热辐射实现对舱内测试设备进行保护的目的，冷却方式经济、有效，可以满足全环冲压燃烧试验中的高温防护，实现对进气平台测试管线的防护。
33.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述进气平台包括：引气管(1)、整流前连接板(2)、热防护套(3)、整流后连接板(4)、转接段(5)、冲压燃烧室试验件(6)、排气段(7)、低压试验舱(8)及高温进气管道(9)；所述高温进气管道(9)具有内涵道(91)和外涵道(92)；所述热防护套(3)设置在所述高温进气管道(9)的外侧，且通过所述整流前连接板(2)和整理后连接板(4)与高温进气管道(9)相连，从而在所述高温进气管道(9)的外侧形成热防护通道；所述低压试验舱(8)包裹在高温进气管道(9)和热防护套(3)外，从而形成进气平台的防护壳体；所述引气管(1)一端连接到所述低压试验舱(8)外，另一端与热防护套(3)连接，用于在试验过程中实现自然引气，使所述低压试验舱(8)外的冷气能够沿着引气管(1)抽吸进热防护通道内，实现对进气平台测试管线的热防护；所述转接段(5)设置在高温进气管道(9)及热防护套(3)的末端，且转接段(5)的后端与冲压燃烧室试验件(6)连接，排气段(7)安装在所述冲压燃烧室试验件(6)的后侧，其中，所述转接段(5)的轴向中心设有锥筒(51)，在所述锥筒(51)外侧沿径向依次设有内层通道和外层通道，所述内层通道将高温进气管道(9)的内涵道(91)和外涵道(92)过渡为试验要求的单通道进气结构，所述外层通道与所述热防护通道连通，当引气管(1)引进的冷气沿着热防护套(3)及转接段(5)流出后沿着燃烧室试验件(6)的外围流通，并从所述排气管(7)流出低压试验舱(8)。2.如权利要求1所述的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述引气管(1)的数量为两个或多个。3.如权利要求1所述的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述排气段(7)固定支撑在所述低压试验舱(8)上。4.如权利要求3所述的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述排气段(7)的口径大于所述冲压燃烧室试验件(6)尾端的口径。5.如权利要求4所述的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述排气管(7)的前段与所述冲压燃烧室试验件(6)的末端之间具有间隙。6.如权利要求1所述的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述转接段(5)的内层流道出口面积与所述冲压燃烧室试验件(6)的进口腔道面积一致。7.如权利要求1所述的通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，其特征在于，所述低压试验舱(8)的外形为大于半圆的割圆。

技术总结
本申请提供了一种通过自然引气冷却的全环冲压燃烧试验进气平台，包括：高温进气管道，其具有内涵道和外涵道；热防护套，设置在高温进气管道的外侧，且通过整流前连接板和整理后连接板与高温进气管道相连，从而在高温进气管道的外侧形成热防护通道；低压试验舱，包裹在高温进气管道和热防护套外；引气管，其一端连接到低压试验舱外，另一端与热防护套连接；转接段，设置在高温进气管道及热防护套的末端，且后端与冲压燃烧室试验件连接，排气段安装在冲压燃烧室试验件后侧，转接段中心设有锥筒，在锥筒外侧沿径向依次设有内层通道和外层通道，内层通道将高温进气管道的内涵道和外涵道过渡为试验要求的单通道进气结构，外层通道与热防护通道连通。热防护通道连通。热防护通道连通。


技术研发人员：朱赟 杜成 解亮 张鑫 陈砥 杨闯 王靖宇
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/7/5