CN107436219B - 一种非常规布局形式进排气管路装置 - Google Patents

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Abstract

一种非常规布局形式进排气管路装置，能够用于带复杂内部管路布局设计的飞机模型进行进排气动力模拟风洞试验，包括进气道、2个压力传感器、引射器、扩散管、旁路抽吸管路、温度传感器和尾喷管，引射器、扩散管和旁路抽吸管路安装在模型内部核心支撑件内，进气道与引射器连接，引射器与扩散管连接，扩散管与旁路抽吸管路连接，旁路抽吸管路与尾喷管连接，被引射气流从进气道进入，压缩空气从引射器进入，旁路抽吸管路利用管路内外压差自由引流，进气道上安装有第一压力传感器，尾喷管上安装有第二压力传感器和温度传感器。旁路抽吸管路上设置有流量调节孔板，本装置模拟程度高，气密性好，可操作性强，应用到进排气动力模拟风洞试验中运行稳定。

Description

一种非常规布局形式进排气管路装置
技术领域
本发明涉及一种非常规布局形式进排气管路装置。
背景技术
由于人们对飞机隐身性能、航程、装载空间、经济性等有了越来越高的要求，飞翼布局飞机应运而生。飞翼布局是气动布局一体化设计的最佳布局，通过翼身融合来实现一体化，减小浸湿面积，提高气动效率，增大航程；与常规飞机相比较，飞翼布局取消了机身、平尾、升降舵、垂尾和方向舵等，飞机整体构成一个升力面，极大地提高了飞机的气动性能，增加了升力；飞翼布局采用高度翼身融合技术，外形光滑，又无外挂等突出物，具有良好的雷达隐身性能；飞翼布局与同量级传统布局的飞机相比较具有更轻的重量，结构重量相对较轻，增大有效装载空间且可将发动机内埋；翼身光滑连接，可大幅度减小阻力，可获得更高的升阻比和更小的燃油消耗，对提高续航时间和机动性等飞行性能极为有效，也提高了经济性；飞翼布局飞机优势明显，但在稳定性和操纵性上存在固有问题，直到上个世纪80年代，随着计算机技术与电传飞行控制技术的发展，人们才真正解决了飞翼布局飞机的操纵性和稳定性问题。
飞翼布局飞机的发动机和进排气管路布局主要有以下两种形式：一种是机头进气，发动机安装在机身中后段内，机身尾部排气；另外一种是翼身融合体上表面两侧进气，发动机(两台或四台)对称内埋布置在机翼内，机翼后缘排气。
为了更好的保证飞机的隐身性能，飞翼布局飞机多采用进气口与翼身高度融合，大S弯进气道，尾喷管也多采用二元喷管，减少对机翼的破坏。这些结构特点对风洞试验提出了很大的挑战，特别是上述第二种布局，如果采用涡轮动力模拟器(TPS)作为动力模拟装置，则难以将模型内部管路的影响与全机气动力进行很好的剥离，而常规布局的引射器式进排气管路又无法达到试验要求的进排气模拟量值。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种非常规布局形式进排气管路装置，能够用于带复杂内部管路布局设计的飞机模型进行进排气动力模拟风洞试验。
本发明的目的是这样实现的：一种非常规布局形式进排气管路装置，包括进气道、2个压力传感器、引射器、扩散管、旁路抽吸管路、温度传感器和尾喷管，引射器、扩散管和旁路抽吸管路安装在模型内部核心支撑件内，进气道与引射器连接，引射器与扩散管连接，扩散管与旁路抽吸管路连接，旁路抽吸管路与尾喷管连接，被引射气流从进气道进入，压缩空气从引射器进入，旁路抽吸管路利用管路内外压差自由引流，进气道上安装有第一压力传感器，尾喷管上安装有第二压力传感器和温度传感器。
本发明还具有如下技术特征：
1、所述的引射器横截面为长圆孔形。
2、所述的旁路抽吸管路上设置了流量调节孔板。
3、所述的引射器结构上包括外环、内环和多个拉瓦尔喷嘴，多个拉瓦尔喷嘴按阵列形式固定连接到内环上，内环固定连接在外环内腔里。
本发明的效果和益处为：本装置模拟程度高，气密性好，可操作性强，应用到进排气动力模拟风洞试验中运行稳定。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的引射器示意图。
图3为图2的A-A剖视图。
图4为本发明的旁路抽吸管路原理示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图举例对本发明做进一步解释：
实施例1
结合图1-4所示，一种非常规布局形式进排气管路装置，包括进气道1、2个压力传感器2、引射器3、模型内部核心支撑件4、扩散管5、旁路抽吸管路6、温度传感器7和尾喷管8，引射器3、扩散管5和旁路抽吸管路6安装在模型内部核心支撑件4内，进气道1与引射器3连接，引射器3与扩散管5连接，扩散管5与旁路抽吸管路6连接，旁路抽吸管路6与尾喷管8连接，被引射气流从进气道1进入，压缩空气从引射器3进入，旁路抽吸管路6利用管路内外压差自由引流，进气道1上安装有第一压力传感器2，尾喷管8上安装有第二压力传感器2和温度传感器7。
进行进排气动力模拟风洞试验时，模型内部核心支撑件也是天平连接的固定端，试验过程中，模型与支撑、进排气管路等完全分离，不接触，模型只通过天平测量端与支撑相连；进气口与机身分离，在机身与进气道外壁空腔的适当位置布置迷宫槽，防止串流，并布置腔压监测点，进行腔压修正，进气道出口布置总压和静压测量点，用于计算进气流量。
所述的引射器结构上包括外环9、内环10和多个拉瓦尔喷嘴11，多个拉瓦尔喷嘴按阵列形式固定连接到内环上，内环固定连接在外环内腔里，所述的引射器横截面为长圆孔形，用一台引射器同时模拟两台发动机的进排气状态，根据进排气试验要求，优化设计确定喷嘴喉道直径，在保证流通面积的情况下，合理布置拉瓦尔喷嘴分布，最大程度的提高引射器的引射效率。
旁路抽吸管路布置在引射器混合室后，利用管路内外压差自由引流，在尾喷管排气流量固定的情况下，增加了整体的排气量，从而提高引射器的进气流量；在旁路抽吸管路上设置了流量调节孔板，通过更换孔板实现旁路流量的控制和调节，从而实现进气流量系数的控制。
在工作时，高压气体经由进气道1进入引射器3，第一压力传感器2监测腔压、进气流量，当空气通过旁路抽吸管路6时，利用旁路抽吸管路6内外压差自由引流，在尾喷管8排气流量固定的情况下，增加了整体的排气量，从而提高引射器3的进气流量。

Claims (1)

1.一种非常规布局形式进排气管路装置，包括进气道（1）、2个压力传感器、引射器（3）、扩散管（5）、旁路抽吸管路（6）、温度传感器（7）和尾喷管（8），引射器（3）、扩散管（5）和旁路抽吸管路（6）安装在模型内部核心支撑件（4）内，其特征在于：进气道（1）与引射器（3）连接，引射器（3）与扩散管（5）连接，扩散管（5）与旁路抽吸管路（6）连接，旁路抽吸管路（6）与尾喷管（8）连接，进气道（1）上安装有第一压力传感器，尾喷管（8）上安装有第二压力传感器和温度传感器（7）；所述的旁路抽吸管路上设置了流量调节孔板；所述的引射器结构上包括外环、内环和多个拉瓦尔喷嘴，多个拉瓦尔喷嘴按阵列形式固定连接到内环上，内环固定连接在外环内腔里，所述的引射器横截面为长圆孔形，用一台引射器同时模拟两台发动机的进排气状态，装置工作时，高压气体经由进气道（1）进入引射器（3），第一压力传感器监测腔压、进气流量，当空气通过旁路抽吸管路（6）时，利用旁路抽吸管路（6）内外压差自由引流，在尾喷管（8）排气流量固定的情况下，增加了整体的排气量，从而提高引射器（3）的进气流量。
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