CN105222979A - 一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，包括：设置在风洞侧壁之间的支撑装置、设置在支撑装置上的天平、通过连接装置与天平测试端连接的伞体，风洞的一个侧壁上设置有伞衣收纳装置，伞衣收纳装置穿过风洞侧壁，一端通过管路与高压气源连通，管路上设置有控制阀。本发明解决了现有超声速风洞降落伞性能试验伞体保护手段匮乏的问题。该装置能够有效的保护伞体在超声速风洞启动阶段不被吹破或吹飞，从而保证试验数据的获得，同时也极大的节约试验成本。

Description

一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置

技术领域

本发明涉及航空航天风洞试验领域，尤其涉及一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置。

背景技术

降落伞试验一般分为两类：一是伞性能试验，该类试验主要用于伞体（包括伞衣及伞绳，下同）选型，试验前伞体呈打开状态并悬垂于风洞洞体内；二是抛伞试验，该类试验前伞体置于模型内腔，试验进行过程中抛出，主要用于获得抛伞全程模型的受力情况等。

暂冲式超声速风洞运行时，始终存在一道正激波，随着风洞总压的提高，正激波的稳定位置逐渐移向下游，当正激波稳定位置位于试验模型区下游时，风洞建立稳定的超声速流场；正激波经过试验模型所在区域瞬间，模型及天平承受极大的气动力载荷并出现剧烈振动。

在暂冲式超声速风洞进行降落伞伞性能试验时，超声速流场建立瞬间，伞体承受数倍于其处于稳态时的气动力载荷，极有可能被吹破甚至直接吹飞。

传统的解决方法是准备足够多的降落伞伞体备件进行大量试验。该方法的缺点是存在很大的试验不确定性，伞体备件数量少，可能无法保证能够获得有效的试验数据；备件数量过多，造成很大的资源浪费；伞体吹破或吹飞的试验均为无效试验，试验成本很高。

发明内容

本发明的目的是为克服现有降落伞性能超声速风洞试验伞体保护手段匮乏的问题，提出一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，采用该装置能够有效的保护伞体在超声速风洞启动阶段不被吹破或吹飞，从而保证试验数据的获得，同时也极大的节约了试验成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，包括：

设置在风洞侧壁之间的支撑装置、设置在支撑装置上的天平、通过连接装置与天平测试端连接的伞体，

风洞的一个侧壁上设置有伞衣收纳装置，伞衣收纳装置穿过风洞侧壁，一端通过管路与高压气源连通，管路上设置有控制阀，

所述伞体的伞衣在非测试状态下设置于伞衣收纳装置内。

在上述技术方案中，所述伞体包括伞衣和伞绳，伞绳在非测试状态下固定在支撑装置上。

在上述技术方案中，所述伞绳固定在支撑装置的后缘。

在上述技术方案中，所述伞绳采用易断细线捆绑在支撑装置上。

在上述技术方案中，所述伞衣收纳装置位于风洞内的部分其厚度与支撑装置厚度一致，且两者处以同一水平面。

一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置的保护方法，包括以下步骤：

a．试验前将降落伞伞衣折叠整理，并用细线捆绑后放入收纳装置中；

b.试验前将伞绳沿侧壁支撑装置后缘布置，并用细线捆绑固定；

c．当风洞启动，即超声速流场建立后，通过控制阀控制高压气源喷出高压气将伞衣从收纳装置中推出至试验段，关闭高压气源；

d．降落伞伞衣被推出至试验段受到气动力作用崩断捆绑伞体的细线，伞衣打开，同时，带动伞绳崩断其固定细线，使得伞体处于试验状态。

伞衣收纳装置在满足同一期试验所有规格尺寸伞衣均能够收纳入其内要求的基础上，其伸入风洞洞体的部分尺寸应尽可能小，同时，其厚度应与侧壁支撑装置厚度一致，并位于侧壁支撑装置根部，以减少其对风洞流场的干扰。

在上述技术方案中，所述步骤a中，捆绑降落伞伞衣的细线不需要过于结实，同时，捆绑力度要合适，应确保伞体推出至试验段时能够及时打开。

在上述技术方案中，所述步骤b中，试验前降落伞伞绳布置应尽量紧贴侧壁支撑装置后缘，以减少风洞启动阶段伞绳受力。

在上述技术方案中，所述步骤c中，降落伞伞衣被推出收纳装置后，应通过控制阀及时关闭高压气源，以免对风洞流场造成干扰。

本发明伞体保护的原理是：试验前将伞衣折叠整理并用细线捆绑后放入收纳装置中，同时，伞绳紧贴侧壁支撑装置后缘用细线捆绑固定，因此，当风洞启动时，降落伞伞体相对于常规置于风洞洞体内的情况，其受到的气动力载荷大大减小，即伞体面临的吹破或吹飞风险大大降低。当超声速流场建立后，通过高压气将伞衣推出至试验段，伞衣受力后将崩断捆绑细线打开，同时也使得伞绳崩断其捆绑细线，此时可通过常规天平测量获得相应的试验数据。

本发明的优点是：

装置结构简单，操作简便；能够很好的保护降落伞性能超声速风洞试验启动阶段伞体不被吹破或吹飞，一方面保证了试验的可靠性，同时也有效减少降落伞备件的数量，并避免出现无效的试验车次，大大降低了试验成本。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明保护装置试验前示意图。

其中附图标记1是侧壁支撑装置，2是常规天平，3是天平与伞体连接装置，4是降落伞伞绳，5是降落伞伞衣，4和5共同构成降落伞伞体，6是降落伞伞衣收纳装置，7是管路，8是高压气源控制阀，9是高压气源。

具体实施方式

如附图1所示，本发明的用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护装置，包括降落伞伞体，常规天平，天平与伞体连接装置，侧壁支撑装置，伞衣收纳装置，高压气源，控制阀及其管路，细线。其中，降落伞伞体通过天平与伞体连接装置连接在一起，天平安装在侧壁支撑装置上，支撑装置固定在风洞两侧壁上，伞衣收纳装置靠近侧壁支撑装置根部后侧安装固定在风洞一侧侧壁上，其伸入风洞洞体一端用于收纳降落伞伞衣，另外一端穿过风洞侧壁，伸出风洞洞体并通过管路与高压气源连接。控制阀位于高压气源与伞衣收纳装置之间，用于控制高压气体的开关。细线用于试验前降落伞伞衣折叠整理后捆绑以及伞绳沿侧壁支撑装置后缘捆绑。

试验时，首先将降落伞伞衣折叠整理，并用细线捆绑后放入收纳装置中；将伞绳沿侧壁支撑装置后缘布置，并用细线捆绑固定；当风洞启动，即超声速流场建立后，通过控制阀控制高压气源喷出高压气将伞衣从收纳装置中推出至试验段，关闭高压气源；落伞伞衣被推出至试验段受到气动力作用崩断捆绑伞体的细线，伞衣打开，同时，带动伞绳崩断其固定细线，使得伞体处于试验状态。通过测试天平的数据就可以得到相应的数据。

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。

Claims (6)

1.一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，其特征在于包括：

设置在风洞侧壁之间的支撑装置、设置在支撑装置上的天平、通过连接装置与天平测试端连接的伞体，

风洞的一个侧壁上设置有伞衣收纳装置，伞衣收纳装置穿过风洞侧壁，一端通过管路与高压气源连通，管路上设置有控制阀，

所述伞体的伞衣在非测试状态下设置于伞衣收纳装置内。

2.根据权利要求1所述的一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，其特征在于所述伞体包括伞衣和伞绳，伞绳在非测试状态下固定在支撑装置上。

3.根据权利要求2所述的一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，其特征在于所述伞绳固定在支撑装置的后缘。

4.根据权利要求3所述的一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，其特征在于所述伞绳采用易断细线捆绑在支撑装置上。

5.根据权利要求1所述的一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置，其特征在于所述伞衣收纳装置位于风洞内的部分其厚度与支撑装置厚度一致，且两者处以同一水平面。

6.根据权利要求1所述的一种用于降落伞性能超声速风洞试验伞体保护的装置的保护方法，其特征在于包括以下步骤：

a．试验前将降落伞伞衣折叠整理，并用细线捆绑后放入收纳装置中；

b.试验前将伞绳沿侧壁支撑装置后缘布置，并用细线捆绑固定；

c．当风洞启动，即超声速流场建立后，通过控制阀控制高压气源喷出高压气将伞衣从收纳装置中推出至试验段，关闭高压气源；

d．降落伞伞衣被推出至试验段受到气动力作用崩断捆绑伞体的细线，伞衣打开，同时，带动伞绳崩断其固定细线，使得伞体处于试验状态。