一种跨超声速校准风洞布局结构的制作方法

本发明属于校准风洞，更具体地，涉及一种跨超声速校准风洞布局结构。

背景技术：

1、压力探针是一类特殊测试探针，具有结构尺寸小、测点密集、定制化程度高等特点，主要应用于喷管性能试验、压气机性能试验等试验中，进行流场的总压、静压和方向的测试。每一支探针都有其机械构造特性和气动特性，不能用相同的数学模型来描述不同探针的气动特性，每一支探针在使用前都必须经过严格的风洞校准，确定其性能达标才可用于流场测试。

2、而校准风洞则是专门用于压力、角度等测量探针校准用的风洞，从而获得探针校准曲线，如总压、静压系数，俯仰角和偏航角系数等校准参数。

3、国内目前可用于压力、角度探针校准风洞，主要分为暂冲式的大型闭口式校准风洞和连续式开口校准风洞。暂冲式风洞喷管出口尺寸大，小型探针/近壁面测点无法安装于流场主流区中，若使用长夹具伸入主流区，夹具及受感部尾部/引线对试验设备流场又是一大干扰；暂冲式校准风洞单个车次校准时间短，微小孔受感部测试数据稳定性难以保证；能源消耗大，使用维护成本高。另一类是连续式的直流开口校准风洞，采用多套固壁喷管实现不同马赫数，设备自动化程度和校准效率不高，且存在不能实现连续变马赫数的问题。如何真实提供探针所需要的校准试验环境，同时保证较高的流场指标、提高自动化水平、降低风洞运行维护成本，成为校准风洞设计的关键点。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种跨超声速校准风洞布局结构，解决现有的暂冲式的大型闭口式校准风洞和连续式开口校准风洞均不适用压力、角度探针使用的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种跨超声速校准风洞布局结构，包括：

3、进气调压系统，所述进气调压系统的输入端设置有气源系统，所述进气调压系统的输出端设置有调压阀组和排气支管；

4、稳定段，所述稳定段包括过渡段和等直段，所述过渡段的两端分别与所述调压阀组和所述等直段连接；

5、喷管段，所述喷管段包括柔壁喷管段和跨声速段，所述跨声速段可拆卸连接在所述柔壁喷管段的输出端，所述柔壁喷管段的输入端通过收缩段与所述等直段连接；

6、超扩段，所述超扩段设置在所述喷管段的输出端，所述超扩段能够轴向靠近或远离所述柔壁喷管段，适应有无所述跨声速段使用；

7、排气消音段，通过节流调压阀设置在所述超扩段的输出端。

8、可选地，还包括试验舱，所述喷管段位于所述试验舱内，所述收缩段的输出端穿入所述试验舱与所述喷管段连接，所述超扩段的输出端穿出所述试验舱与所述排气消音段连接。

9、可选地，当进行超声速试验时，拆卸所述跨声速段，所述超扩段与所述柔壁喷管段间隙连接，调节所述柔壁喷管段适应不同超声速马赫数的试验需求；

10、当进行跨声速试验时，调节所述柔壁喷管段至声速喷管型面，并连接所述跨声速段，所述超扩段与所述跨声速段间隙连接。

11、可选地，所述跨声速段用于稳定加速气流至马赫数0.8～1.4。

12、可选地，所述跨声速段的两个侧壁为实壁，所述跨声速段的上壁和下壁为可拆卸的直孔壁。

13、可选地，所述收缩段为双三次曲线的圆变方结构。

14、可选地，所述稳定段内设置有烧结网、蜂窝器和阻尼网。

15、可选地，所述稳定段内设置有用于测量总温、总压的测量模块。

16、可选地，所述柔壁喷管段包括全柔壁喷管，能够实现ma1～ma2.5的型面变化。

17、可选地，所述柔壁喷管的型线设计为具有连续曲率喷管气动曲线的sivells喷管。

18、本发明提供一种跨超声速校准风洞布局结构，其有益效果在于：

19、该跨超声速校准风洞布局结构对稳定段、试验舱、喷管段、超扩段进行了小尺寸条件下的特殊设计考虑，能完成校准探针的跨声速和超声速校准试验，具有流场品质好的效果，同时满足超声速和跨声速两种试验需要，适应压力、角度探针试验使用。

20、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种跨超声速权校准风利洞布局结要构，其求特征在于书，包括：

2.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，还包括试验舱，所述喷管段位于所述试验舱内，所述收缩段的输出端穿入所述试验舱与所述喷管段连接，所述超扩段的输出端穿出所述试验舱与所述排气消音段连接。

3.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，当进行超声速试验时，拆卸所述跨声速段，所述超扩段与所述柔壁喷管段间隙连接，调节所述柔壁喷管段适应不同超声速马赫数的试验需求；

4.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述跨声速段用于稳定加速气流至马赫数0.8～1.4。

5.根据权利要求4所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述跨声速段的两个侧壁为实壁，所述跨声速段的上壁和下壁为可拆卸的直孔壁。

6.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述收缩段为双三次曲线的圆变方结构。

7.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述稳定段内设置有烧结网、蜂窝器和阻尼网。

8.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述稳定段内设置有用于测量总温、总压的测量模块。

9.根据权利要求1所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述柔壁喷管段包括全柔壁喷管，能够实现ma1～ma2.5的型面变化。

10.根据权利要求9所述的跨超声速校准风洞布局结构，其特征在于，所述柔壁喷管的型线设计为具有连续曲率喷管气动曲线的sivells喷管。

技术总结
本发明公开了一种跨超声速校准风洞布局结构，包括：进气调压系统的输入端设置有气源系统，进气调压系统的输出端设置有调压阀组和排气支管，稳定段包括过渡段和等直段，过渡段的两端分别与调压阀组和等直段连接，喷管段包括柔壁喷管段和跨声速段，跨声速段可拆卸连接在柔壁喷管段的输出端，柔壁喷管段的输入端通过收缩段与等直段连接，超扩段设置在喷管段的输出端，超扩段能够轴向靠近或远离柔壁喷管段，该跨超声速校准风洞布局结构对稳定段、试验舱、喷管段、超扩段进行了小尺寸条件下的特殊设计考虑，能完成校准探针的跨声速和超声速校准试验，同时满足超声速和跨声速两种试验需要，适应压力、角度探针试验使用。

技术研发人员：晏硕,张旸,李官明,王瑞祥,赵小运,崔春
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27