减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法与流程

本发明属于风洞试验技术领域，具体涉及一种减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法。

背景技术：

在高超声速风洞试验中，试验有效时间过后的高超声速风洞尾气是高压尾气，高压尾气会对模型上的传感器造成冲刷，由于高超声速风洞试验有效时间是毫秒量级，而高压尾气对传感器的冲刷时间却从几百毫秒到几秒，也就是说传感器大部分时间都是暴露在高压尾气中的，损害也大都是高压尾气带来的，高压尾气会大大加速传感器的损坏。同时，由于高超声速风洞使用的传感器价格较贵，试验模型的关键传感器安装空间大多狭小，不易操作，非常有必要防止高压尾气对传感器造成冲刷。

目前，国外少数风洞采用中心体技术阻挡高压驱动气体杂质，但是中心体技术复杂，对流场有一定的干扰，且试验尾气需要从激波管内通过放气阀排除，延长了整体试验时间。

当前，亟需发展一种适用的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法。

本发明的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法，其特点是，所述的方法使用的装置包括安装在高超声速风洞的喷管和试验模型中间，位于喷管出口下方的快速送进机构和位于快速送进机构顶端的楔形挡块；

所述的快速送进机构采用液压驱动，将楔形挡块从位于喷管出口下方的隐藏位置推送至位于喷管中心轴线上、试验模型前方的工作位置；

所述的楔形挡块包括迎向高超声速风洞气流的上下对称的2块楔形反射挡板和位于楔形反射挡板后方的固定安装楔形反射挡板的挡板安装座；楔形反射挡板与高超声速风洞气流之间的夹角范围为120°～150°，楔形反射挡板的反射面为平面，反射面将高超声速风洞尾气中的杂质弹射到试验段的上、下壁板上；

所述的方法，包括以下步骤：

a.按高超声速风洞试验要求在激波管内充入所需的驱动气体和试验气体；

b.开始高超声速风洞试验，试验有效时间过后，快速送进机构将楔形挡块从隐藏位置快速送入工作位置，楔形挡块阻挡高超声速风洞尾气对安装在试验模型上的传感器进行冲刷；

c.高超声速风洞试验结束后，快速送进机构将楔形挡块收回至隐藏位置，为下次试验准备。

所述的快速送进机构的液压驱动可替换为气体驱动或电磁驱动。

所述的上下对称的2块楔形反射挡板可替换为具有多个反射平面的反射挡板，每个反射平面将高超声速风洞尾气中的杂质弹射到预先设置的试验段内壁的相应位置处。

本发明的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法中的楔形挡块能够将高压尾气中的杂质弹射到试验段的上、下壁板上，避免高压尾气中的杂质打到试验段两侧的光学玻璃观察窗，还可以通过进一步设计避免高压尾气中的杂质打到试验段的其它重要部件上，减轻试验段的光学玻璃观察窗和重要部件的弹射损伤。

本发明的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法具有以下优点：

1.减少传感器的冲刷，提高传感器使用寿命；

2.减少传感器更换次数，节约试验成本，提高试验效率；

3.可重复使用，使用成本低。

综上所述，本发明的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法使用的装置结构简单，可重复使用且使用成本低廉；该方法操作便捷，保护效果良好。

附图说明

图1为本发明的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法的工作原理图。

图中，1.激波管2.喷管3.试验模型4.攻角机构5.试验段6.快速送进机构7.楔形挡块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明。

以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，高超声速风洞沿高超声速风洞气流方向从前至后依次包括激波管1、喷管2和试验段5，试验段5内的攻角机构4上安装有试验模型3，试验模型3上安装有传感器。本实施例的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法使用的装置包括安装在高超声速风洞的喷管2和试验模型3中间，位于喷管2出口下方的快速送进机构6和位于快速送进机构6顶端的楔形挡块7；

所述的快速送进机构6采用液压驱动，将楔形挡块7从喷管2出口下方的隐藏位置推送至喷管2中心轴线上、试验模型3前方的工作位置；

所述的楔形挡块7包括迎向高超声速风洞气流的上下对称的2块楔形反射挡板和位于楔形反射挡板后方的固定安装楔形反射挡板的挡板安装座；楔形反射挡板与高超声速风洞气流之间的夹角范围为120°～150°，楔形反射挡板的反射面为平面，反射面将高超声速风洞尾气中的杂质弹射到试验段5的上、下壁板上；

本实施例的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法，包括以下步骤：

a.按高超声速风洞试验要求在激波管1内充入所需的驱动气体和试验气体；

b.开始高超声速风洞试验，试验有效时间过后，快速送进机构6将楔形挡块7从隐藏位置快速送入工作位置，楔形挡块7阻挡高超声速风洞尾气对安装在试验模型3上的传感器进行冲刷；

c.高超声速风洞试验结束后，快速送进机构6将楔形挡块7收回至隐藏位置，为下次试验准备。

本实施例中的快速送进机构6的液压驱动替换为气体驱动或电磁驱动。

本实施例中的上下对称的2块楔形反射挡板替换为具有多个反射平面的反射挡板，每个反射平面将高超声速风洞尾气中的杂质弹射到预先设置的试验段5内壁的相应位置处。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法，其特征在于，所述的方法使用的装置包括安装在高超声速风洞的喷管(2)和试验模型(3)中间，位于喷管(2)出口下方的快速送进机构(6)和位于快速送进机构(6)顶端的楔形挡块(7)；

所述的快速送进机构(6)采用液压驱动，将楔形挡块(7)从位于喷管(2)出口下方的隐藏位置推送至喷管(2)中心轴线上、试验模型(3)前方的工作位置；

所述的楔形挡块(7)包括迎向高超声速风洞气流的上下对称的2块楔形反射挡板和位于楔形反射挡板后方的固定安装楔形反射挡板的挡板安装座；楔形反射挡板与高超声速风洞气流之间的夹角范围为120°～150°，楔形反射挡板的反射面为平面，反射面将高超声速风洞尾气中的杂质弹射到试验段(5)的上、下壁板上；

所述的方法，包括以下步骤：

a.按高超声速风洞试验要求在激波管(1)内充入所需的驱动气体和试验气体；

b.开始高超声速风洞试验，试验有效时间过后，快速送进机构(6)将楔形挡块(7)从隐藏位置快速送入工作位置，楔形挡块(7)阻挡高超声速风洞尾气对安装在试验模型(3)上的传感器进行冲刷；

c.高超声速风洞试验结束后，快速送进机构(6)将楔形挡块(7)收回至隐藏位置，为下次试验准备。

2.根据权利要求1所述的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法，其特征在于，所述的快速送进机构(6)的液压驱动替换为气体驱动或电磁驱动。

3.根据权利要求1所述的减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法，其特征在于，所述的上下对称的2块楔形反射挡板替换为具有多个反射平面的反射挡板，每个反射平面将高超声速风洞尾气中的杂质弹射到预先设置的试验段(5)内壁的相应位置处。

技术总结
本发明公开了一种减小高超声速风洞尾气对试验模型传感器冲刷损害的方法。该方法使用的装置包括安装在高超声速风洞的喷管和试验模型中间，位于喷管出口下方的快速送进机构和位于快速送进机构顶端的楔形挡块。该方法包括以下步骤：a.按高超声速风洞试验要求在激波管内充入所需的驱动气体和试验气体；b.开始高超声速风洞试验，试验有效时间过后，快速送进机构将楔形挡块从隐藏位置快速送入工作位置，楔形挡块阻挡高超声速风洞尾气对安装在试验模型上的传感器进行冲刷；c.高超声速风洞试验结束后，快速送进机构将楔形挡块收回至隐藏位置，为下次试验准备。该方法使用的装置结构简单，可重复使用且使用成本低廉；该方法操作便捷，保护效果良好。

技术研发人员：钟涌;廖振洋;常雨;李东
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
技术研发日：2020.05.06
技术公布日：2020.07.07