CN106950136B - 一种连续型超声速砂粒冲蚀试验台及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连续型超声速砂粒冲蚀试验台及试验方法，试验台包括气源装置、螺杆供砂装置、喷砂装置、试验舱、排气管、旋风分离器。气源装置通过高压储气罐获得高压气流，螺杆供砂装置采用压力容器作为储砂容器，电机带动螺杆匀速旋转，在送料筒的出砂口设计有辅助下砂的气体流通孔，避免砂粒堵塞；喷砂装置在拉瓦尔管出口处获得高品质气流，使砂粒沿轴线运动减少砂粒与管壁碰撞。本发明能实现的功能如下：能单纯依靠常温干燥气体将砂粒加速至超声速状态；所发明的供砂装置具有良好的密封性，能在高压环境下平衡供砂装置的压力，具备良好的供砂精度；所使用的气源价格低廉，性能稳定。

Description

一种连续型超声速砂粒冲蚀试验台及试验方法

技术领域

本发明涉及压力环境下的细小颗粒物运输和粉体运输领域，同时涉及喷砂试验领域。

背景技术

截止目前，据已公开的文献资料显示，并没有一种设备能通过常温气体连续地使砂粒以超声速状态喷向指定目标体。要实现冷态连续型超声速冲蚀这一目标，面临环环相扣的若干技术难题：第一，如何通过常温气体使砂粒加速至超声速状态。要使砂粒达到超声速状态，则应使高压气体(压力值常设置在3MPa以上)在速度较低的环境下与砂粒充分混合，之后再使具有一定压力的气砂两相流通过拉瓦尔结构管(激波管)加速至试验所要求的超声速状态。第二，如何保证供砂装置能在高压环境下实现连续精确供砂。要使供砂装置能在高压环境下正常工作，则必须满足的条件是压力平衡、气体密封、精确供砂，而目前，绝大多数精确供料的设备均只能在常压下工作。第三，如何创造可连续提供高压干燥气体的廉价气源。若要求气源能提供可持续一定时间的高压气体，一般的做法是采用大功率空气压缩机，将压缩空气输送至大容积的储气罐；可是，能提供气压大于3MPa的压缩机价格均在几十万人民币，对于进行一般的试验研究而言，代价过大。

有一种方式是通过高压气瓶向激波管的驱动段输送高压气体，当压力传感器监测到激波管的驱动段和被驱动段的压力达到一定值时，先关闭充气阀门，之后对隔断激波管驱动段和被驱动段的铝膜实施爆破，此时激波管驱动段中的高压气体将快速通过被驱动段，以此产生激波并使气流超声速。靠形成的超声速气流携带用锡纸盛放在激波管后方的物料使其加速，最终喷向待测试件。该方法有一些不足之处：第一，该装置不能实现连续冲蚀。该试验装置每进行一次冲蚀试验即需重新放置物料和重新为激波管充气，属于间歇型试验装置，达不到连续供料冲蚀的试验研究目的。第二，该装置安全性和试验效率均不高。由于铝膜材料性能存在一定的分散性，若铝膜并非在破裂，将给试验人员带来安全隐患；由于该装置采用的是间歇性工作方式，每进行一次试验均需要一定的时间放置物料和为激波管充气，影响了试验效率，且加重了试验人员的劳动负担。第三该装置很难使砂粒达到超声速状态。由于该装置是采用激波管产生的超声速气流和激波推动颗粒加速的方法，根据流体力学知识，管道中的超声速气流在使颗粒加速过程中，激波将降低气流对颗粒加速的作用；更重要的在于，砂粒的随流性很差，该装置产生的超声速气流不能持续，砂粒加速度将随行程的增加而持续减小，况且该装置中砂粒加速的行程较短，这意味着，砂粒很难到达声速，想跨越声速，则难上加难。

有一种方式是由空压机持续向喷枪燃烧室提供压缩空气，在与燃料混合后，由火花塞点火形成高温高压燃气，再通过拉瓦尔管使该高温高压燃气加速到超声速；送料器持续将物料输送至拉瓦尔管形成的负压区，随即物料将被吸入至主气流，经拉瓦尔管射流加速后以超声速的速度喷向目标靶板。该方法的不足之处在于：喷出的高温焰流将不可避免地对受砂粒冲蚀的试验件造成影响；持续作用在金属试验件上的高温焰流将很大程度降低其结构强度，使砂粒更容易对受冲蚀的材料表面造成损伤，以至不能反映出材料的抗冲蚀性能。

有一种方式是由空气压缩机持续向储气罐填充高压气体，在储气罐的出口设置压力限制阀以调节冲蚀装置主气流中的压力；由螺杆加料机作为持续供料的装置，通过使用吸入式喷枪将螺杆加料机输送的物料吸入至主气流进行加速，最后由喷嘴将物料喷向试验件；通过调节储气罐出口的压力，以调节喷嘴出口的砂粒速度；通过调节试验旋转台，以调节试样的冲蚀角度；通过调节螺杆加料机，以调节物料供应的量。该方法有一些不足之处：第一，该装置无法使实现砂粒超声速冲蚀。该装置并没有使用拉瓦尔管对气砂两相流进行加速，而是采用普通平直状的喷嘴；根据流体力学相关知识，当气流速度无限接近声速时，通过单位面积的气体流量达到最大；若对于平直管道，此时就已形成壅塞效应，而管道下游气体流量又绝不可能比上游小，所以平直管道中的气流不论具备多大的压力，均无法实现超音速。第二，若采用压缩机作为超声速气源，成本将过于高昂。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种能实现连续超声速冲蚀的试验装置，能较好地解决上述难题。本发明能实现的功能如下：能单纯依靠常温干燥气体将砂粒加速至超声速状态；所发明的供砂装置具有良好的密封性，能在高压环境下平衡供砂装置的压力，具备良好的供砂精度；所使用的气源价格低廉，性能稳定。

技术方案：为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：

一种连续型超声速砂粒冲蚀试验台，其特征在于：包括气源装置、螺杆供砂装置、喷砂装置、试验舱、排气管、旋风分离器；

所述气源装置包括高压气瓶组、连通高压气瓶组的稳压罐、连接稳压罐的压力限制阀、控制高压气体输出的阀体；

所述螺杆供砂装置包括由气源装置供气的主气流输入管、位于主气流输入管前端的主气流输出管、用以将砂落入主气流输出管的下砂管、连通下砂管顶部且横向延伸的螺杆筒、位于螺杆筒上方并连通螺杆筒的储砂容器、连通储砂容器的压力平衡管、连通螺杆筒上方的辅助出砂气流引管、驱动装置；所述压力平衡管用以导入气流流入储砂容器中；所述辅助出砂气流引管与螺杆筒的连通口位于下砂管的正上方并用以向下导入气流至螺杆筒内；所述螺杆筒内设有沿螺杆筒轴向延伸的螺杆，所述螺杆外围具有连续的螺纹，所述下砂管的顶部位于螺纹的横向范围内，所述储砂容器的出砂口同样位于螺纹的横向范围内；所述驱动装置驱动螺杆在螺杆筒内转动；

所述喷砂装置包括连接主气流输出管的进砂管、连接进砂管前端的并为漏斗状的扩张管、连接扩张管前端的混砂管、连接混砂管前端的拉瓦尔管、连接拉瓦尔管前端的加速管；且该加速管延伸入试验舱中；

所述试验舱中设有位于加速管管口的试验件夹具，所述试验舱的右侧连接排气管，排气管的右侧连接粒子旋风分离器，粒子旋风分离器的右侧连接有抽气式鼓风机。

有益效果：第一，本发明采用工业用高压气瓶并联至高压储气罐，以此作为能持续供应高压气体的气源。这样做的目的在于，工业用高压气瓶的储气量通常在10MPa以上，通过数个气瓶并联可实现高压气体较长时间的连续供应；高压气瓶可直接灌充较为干燥的空气，且可循环充气使用，成本十分低廉，适合探究性试验研究。

第二，本发明将专门设计适合在高压环境下使用的螺杆供砂装置。采用压力容器作为储砂容器，储砂容器的一端和出砂口气压保持平衡，确保顺利供砂；电机带动螺杆匀速旋转，螺杆螺纹与送料筒采用一定间隙的配合，在确保精确供砂的同时亦能避免砂粒将螺杆轴卡死；在送料筒的出砂口设计有辅助下砂的气体流通孔，目的在于靠气体流通强制将砂粒输送至主气流，避免砂粒堵塞；送料筒以及送料筒与储砂容器均采用严格的密封设计和抗高压设计，能安全地适用于高压环境。

第三，本发明将专门设计使砂粒实现超声速的耐磨型喷砂装置。耐磨型喷砂装置由扩张管、拉瓦尔管和加速管组成；拉瓦尔管的收缩段、喉道和扩张段均采用圆滑曲面过渡设计，其目的在于，既能减轻砂粒对喉道的磨损，又能在拉瓦尔管出口处获得轴向速度梯度为零的高品质气流，使砂粒尽可能沿轴线运动减少砂粒与管壁碰撞，从根本上提高喷枪的耐磨性。

本发明操作方便，工作稳定、高效和安全；供气装置能持续提供高压气体；供砂装置能在高压环境下持续精确输送砂粒；喷砂装置能实现将砂粒加速至超声速状态，且为了增强其耐磨性能专门设计了结构优化。。

进一步的，所述压力平衡管及辅助出砂气流引管均连通主气流输入管并引入主气流输入管中的气流；所述压力平衡管与主气流输入管的连通处、以及辅助出砂气流引管与主气流输入管的连通处均设有电磁阀。

进一步的，所述下砂管与主气流输出管的连通处设有电磁阀。

进一步的，所述压力平衡管与储砂容器的连通处设有压力表。

进一步的，所述螺杆包括向后延伸出螺杆筒的螺杆轴，所述螺杆轴的末端连接有用以驱动螺杆转动的电机及减速器，所述电机及减速器即为所述驱动装置。

进一步的，在螺杆轴的两端设计有双O型圈槽，且在螺杆筒与螺杆轴之间设有防尘毛毡；支撑螺杆轴的轴承选为背靠背排列的角接触球轴承。

进一步的，试验舱的下侧连接有平移导轨。

进一步的，所述进砂管上设有电磁阀。

本发明还提供了使用上述试验台的试验方法，具体的技术方案为：

包括如下步骤：

(1)、将试验件装夹在夹具上，通过调整夹具设定冲蚀角度；

(2)、向螺杆供砂装置的储砂容器中放置砂粒；

(3)、启动抽气式鼓风机和粒子旋风分离器；打开高压气瓶组，使其向稳压罐中充气；将压力限制阀调节到试验所需的压力值后打开阀体向螺杆供砂装置的主气流输入管中输入气流；

(4)、驱动装置驱动螺杆转动至预设的转速；通过压力平衡管用以导入气流流入储砂容器中以使砂下落至螺杆筒内并定位于螺杆的螺纹内，再通过螺杆转动使砂在旋转螺纹的带动下向前移动直至到达下砂管入口，并通过辅助出砂气流引管向下导入的气流辅助将砂吹入下砂管中，砂自下砂管进入主气流输出管并通过主气流输入管中的高压气流将砂自主气流输出管送出；

(5)、沙粒进入喷砂装置流经扩张管、混砂管、拉瓦尔管和加速管共同加速后，最终使砂粒实现超声速喷向试验件。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的供砂装置示意图；

图3是供砂装置中的螺杆筒密封设计的示意图；

图4是供砂装置中的螺杆轴与法兰边的密封设计示意图；

图5是本发明的喷砂装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2、附图3、附图4和附图5对本发明的具体实施方式作进一步说明。

图1是本发明的结构总体图。由5个高压气瓶组成的气瓶组1的右侧为稳压罐2，稳压罐2的右侧为压力限制阀3，压力限制阀3的右侧为电磁阀4，电磁阀4是控制主气流的开关，主气分别连通供砂器5和喷砂装置6，供砂器5和喷砂装置6固定在试验桌16上；喷砂装置6的右侧为试验件夹具8，试验件夹具8固定在试验舱9内，试验舱9的下侧连接平移导轨13，导轨13固定在试验台架15上；试验舱9的右侧连接排气管10，排气管10的右侧连接粒子旋风分离器11，粒子旋风分离器11的右侧连接抽气式鼓风机12。

图2是所述供砂器5的结构总体图。主气流接入管17的右侧为三通管34，三通管34的右侧通过四分管连接三通管33；三通管34的上侧为电磁阀18，电磁阀18的上侧为辅助下砂气流引管19，其另一端连接在辅助下砂气流接口25；电磁阀32的上方连接供砂器气压平衡管20，其另一端连接在三通管22；三通管22的上侧为电磁阀21，三通管22的下侧为压力传感器23，压力传感器23的下侧为储砂容器24；电机30的右侧连接减速器29，减速器29的右侧连接螺杆轴28，通过螺杆轴28上的旋转螺纹与螺杆筒27的壁面配合实现将储砂容器24中的中的砂粒匀速运送至出砂管26；出砂管26的下侧连接双内螺纹接头31。

图5是所述喷砂装置6的总体结构图。三通管33的右侧通过四分管连接到三通管40的左侧；双内螺纹连接头31的下侧通过四分管连接到电磁阀35的上侧，电磁阀35的下侧连接在三通管40的上侧；三通管40的右侧为扩张管36，扩张管36的右侧为混砂管37，混砂管37的右侧连接至拉瓦尔管38的收缩段端口，拉瓦尔管38扩张段端口的右侧为加速管39。

本专利将在公开这种连续型超声速冲蚀试验台结构的基础上，进一步阐述该试验台的设计方法。

本发明的操作步骤是这样的：

第一步：安放试验件。将试验件装夹在夹具8上，通过调整夹具8设定冲蚀角度；打开激光脉冲发射器7和CCD相机14。

第二步：放置砂粒。关闭电磁阀4、电磁阀18、电磁阀32、电磁阀35，打开电磁阀21，待放入砂粒后，电磁阀21随即关闭。

第三步：持续供气。启动抽气式鼓风机12和粒子旋风分离器11；打开高压气瓶组1，使其向稳压罐2中充气；将压力限制阀3调节到试验所需的压力值，随后打开电磁阀4、电磁阀18、电磁阀32和电磁阀35。

第四步：持续供砂。启动电机30使其带动螺杆轴28均速转动，通过螺杆轴28上的旋转螺纹与螺杆筒27的壁面配合实现将储砂容器24中的中的砂粒匀速运送至出砂管26；砂粒将在三通管40中与主气流汇合，随后经喷砂器6加速，最后将以超声速的状态喷向试验件。

本发明的目的是这样实现的：

在上述操作的第一步中，通过调整试验夹具8中的试验件固定板的角度，以实现不同冲蚀角的冲蚀研究目的。试验舱9的前面、后面和左面采用10mm厚的透光性较好的光学平面玻璃；这样做的目的是：一方面能为拍摄砂粒的运动提供良好的透光条件；一方面能在喷砂时为试验人员提供防护，避免超声速砂粒经试验件反弹对操作人员造成人身安全。激光发射器7和CCD相机14与计算机共同组成测量砂粒速度的PIV系统，以实现对砂粒冲蚀速度、粒子群速度场和砂粒运动轨迹的拍摄记录，提高试验精准度。

在上述操作的第二步中，先将砂粒经电磁阀21放入储砂容器24，然后关闭电磁阀21，使储砂容器24成为压力容器，以适应在高压环境下的供砂需要。

在上述操作的第三步中，通过抽气式鼓风机12对试验舱9形成负压环境，使超声速的气砂两相流冲击到试验件之后，使砂粒尽可能顺势随流被吸入到粒子旋风分离器11中；粒子旋风分离器11中形成的旋风式气流能将砂粒等固体颗粒在做旋转运动的同时，逐渐在重力的作用下发生沉降，从而在气砂两相流中实现砂粒与气体的分离，保证试验环境不被砂尘污染。通过调节压力限制阀3使稳压罐中气体的输出压力能按试验设计的压力输出，从而可以对超声速砂粒的速度进行调节，以实现对不同冲蚀速度的冲蚀结果进行研究。当主气流在管路17流入时，打开电磁阀32，使得储砂容器24中的压力与主气流流经三通管40的的压力保持平衡。通过平衡供砂装置进砂口与出砂口的压力，进而保证储砂容器24中的砂粒能顺利下落至螺杆筒27中，在螺杆28的推动下均匀地输送至出砂管26。打开电磁阀18和电磁阀35，使得出砂口26实现气流流通。该设计的目的是增加下砂的精度的稳定性，提高供砂效率。一方面，若供砂量较大时，螺杆的转速较快，一些砂粒将随自身的惯性在旋转螺纹的带动下跨过出砂口，在螺杆筒的尾部造成堵塞，从而影响供砂精度稳定性，而在增加该设计后将在引流管入口25与出砂管26之间形成气流流动，将强制性地将砂粒从螺杆螺纹中带入出砂口；另一方面，砂粒只随自身所受重力下落至三通管40，下落速度相对较慢，效率不高，而在增加该设计后，引流管入口25与出砂管26之间形成的气流流动将加速砂粒的下落，使供砂装置的砂粒快速地与主气流汇合。

在上述操作的第四步中，电机30带动螺杆轴28匀速旋转，通过螺杆轴28的螺纹旋转与螺杆筒27壁面的配合而实现砂粒的均匀输送。此处选择螺杆送料的优点在于，第一，喷砂试验中的所需的供砂量较少，螺杆轴28旋转的速度很低，所以砂粒对螺杆轴28和螺杆筒27壁面的磨损影响非常小；第二，螺杆轴28的螺纹会对处在储砂容器24与螺杆筒27之间的砂粒进行搅动，更有益于储砂容器24中的砂粒落入螺杆筒27中；第三，螺纹输送的优势在于是运输较为精确、平稳，输送砂粒的量仅通过改变螺杆转速即可进行精确调节。

在上述操作的第四步中，当砂粒与主气流在三通管40处汇合后，气砂两相流经扩张管36、混砂管37、拉瓦尔管38和加速管39共同加速后，最终使砂粒实现超声速喷向试验件。设计扩张管36的目的在于：第一，适当减慢主气流速度，使砂粒与一定质量的主气流在混砂管37中混合更为均匀；第二，将气流通道管径扩大，从而可以适应拉瓦尔管38的推荐收缩比(收缩前的管径与收缩后管径的比值)，以使气流能在拉瓦尔管38中减速增压，储备势能。拉瓦尔管38的收缩段、喉道和扩张段均采用曲面设计的目的在于：为了能够减轻砂粒对喉道的磨损并且在拉瓦尔管出口处获得轴向速度梯度为零的高品质气流。

本发明采用的供砂器针对高压环境进行了特别的密封性设计和压力安全设计。第一，选用合适的耐高压的压力容器作为储砂容器，防范在试验过程中储砂容器出现安全问题。第二，在螺杆轴28的两端设计有双O型圈槽，如附图3所示；第一个O型圈主要作用是阻挡细微砂尘随泄漏的气体溢出和同时亦能密封气体，第二个密封圈主要作用是气体密封，提高螺杆筒27的气体密封性。第三，在螺杆筒27左端法兰与螺杆轴3之间设计有防尘毛毡，如附图4所示；毛毡的主要作用是防止外界细微颗粒物进入供砂装置，尽量避免对轴承11运转的影响。第四，在储砂容器5的上方安装有压力传感器；当工作中压力传感器突然读书异常，计算机将立刻切断主气流，关闭电机30和电磁阀4，使储砂容器中的压力气体迅速经电磁阀32溢出，使螺杆筒中的压力气体迅速经电磁阀35溢出，以此避免发生安全事故。

在供砂工作过程中，很难做到高压气体的绝对密封，会考虑到工作一段时间之后部分气体将泄漏至螺杆筒27右侧与法兰盘形成的空腔中，积累的气压将对螺杆轴28形成一股向左的推力，因此，支撑螺杆轴28的轴承选用背靠背排列的角接触球轴承，以此消除轴向力对供砂装置的影响。螺杆筒27左右两端的法兰盘均设计有轴承挡肩，依靠挡肩抵住轴承外圈，并对轴承施加一定的预紧量，提高轴承刚度，增加螺杆轴28运行的平稳性。

螺杆轴28的螺纹表面和螺杆筒27、扩张管36、混砂管37、拉瓦尔管38、加速管39的内壁均附着陶瓷耐磨涂层材料，以进一步增强该供砂装置的使用寿命。

另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，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。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种连续型超声速砂粒冲蚀试验台，其特征在于：包括气源装置、螺杆供砂装置、喷砂装置、试验舱、排气管、旋风分离器；

所述气源装置包括高压气瓶组、连通高压气瓶组的稳压罐、连接稳压罐的压力限制阀、控制高压气体输出的阀体；

所述螺杆供砂装置包括由气源装置供气的主气流输入管、位于主气流输入管前端的主气流输出管、用以将砂落入主气流输出管的下砂管、连通下砂管顶部且横向延伸的螺杆筒、位于螺杆筒上方并连通螺杆筒的储砂容器、连通储砂容器的压力平衡管、连通螺杆筒上方的辅助出砂气流引管、驱动装置；所述压力平衡管用以导入气流流入储砂容器中；所述辅助出砂气流引管与螺杆筒的连通口位于下砂管的正上方并用以向下导入气流至螺杆筒内；所述螺杆筒内设有沿螺杆筒轴向延伸的螺杆，所述螺杆外围具有连续的螺纹，所述下砂管的顶部位于螺纹的横向范围内，所述储砂容器的出砂口同样位于螺纹的横向范围内；所述驱动装置驱动螺杆在螺杆筒内转动；

所述喷砂装置包括连接主气流输出管的进砂管、连接进砂管前端的并为漏斗状的扩张管、连接扩张管前端的混砂管、连接混砂管前端的拉瓦尔管、连接拉瓦尔管前端的加速管；且该加速管延伸入试验舱中；

所述试验舱中设有位于加速管管口的试验件夹具，所述试验舱的右侧连接排气管，排气管的右侧连接粒子旋风分离器，粒子旋风分离器的右侧连接有抽气式鼓风机。

2.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于：所述压力平衡管及辅助出砂气流引管均连通主气流输入管并引入主气流输入管中的气流；所述压力平衡管与主气流输入管的连通处、以及辅助出砂气流引管与主气流输入管的连通处均设有电磁阀。

3.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于：所述下砂管与主气流输出管的连通处设有电磁阀。

4.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于：所述压力平衡管与储砂容器的连通处设有压力表。

5.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于：所述螺杆包括向后延伸出螺杆筒的螺杆轴，所述螺杆轴的末端连接有用以驱动螺杆转动的电机及减速器，所述电机及减速器即为所述驱动装置。

6.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于：在螺杆轴的两端设计有双O 型圈槽，且在螺杆筒与螺杆轴之间设有防尘毛毡；支撑螺杆轴的轴承选为背靠背排列的角接触球轴承。

7.根据权利要求6所述的试验台，其特征在于：试验舱的下侧连接有平移导轨。

8.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于：所述进砂管上设有电磁阀。

9.一种使用根据权利要求1至8中任一项所述试验台的试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）、将试验件装夹在夹具上，通过调整夹具设定冲蚀角度；

（2）、向螺杆供砂装置的储砂容器中放置砂粒；

（3）、启动抽气式鼓风机和粒子旋风分离器；打开高压气瓶组，使其向稳压罐中充气；将压力限制阀调节到试验所需的压力值后打开阀体向螺杆供砂装置的主气流输入管中输入气流；

（4）、驱动装置驱动螺杆转动至预设的转速；通过压力平衡管用以导入气流流入储砂容器中以使砂下落至螺杆筒内并定位于螺杆的螺纹内，再通过螺杆转动使砂在旋转螺纹的带动下向前移动直至到达下砂管入口，并通过辅助出砂气流引管向下导入的气流辅助将砂吹入下砂管中，砂自下砂管进入主气流输出管并通过主气流输入管中的高压气流将砂自主气流输出管送出；

（5）、沙粒进入喷砂装置流经扩张管、混砂管、拉瓦尔管和加速管共同加速后，最终使砂粒实现超声速喷向试验件。