CN108088679A - 二元进气道试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开一种二元进气道试验装置，涉及中程超声速空面导弹设计技术，能够解决结构承受的力热联合作用的热载荷不真实的问题。弹体模拟件靠近二元进气道出口的一端安装所述燃气发生器，二元进气道出口边上设有隔断结构，该隔断结构使燃气发生器的出口与二元进气道的出口相通，使燃气发生器的出口与弹体模拟件另一端密封，燃气发生器产生的燃气进入二元进气道内燃烧，二元进气道连接至少一个作动筒，石英灯加热器安置在二元进气道外部，用于对外露在弹体外侧的二元进气道进行加热，该装置主要用于二元进气道内加热和外加热与静力联合试验。

Description

二元进气道试验装置
技术领域
本发明涉及中程超声速空面导弹设计技术领域，尤其涉及一种二元进气道试验装置。
背景技术
飞行器二元进气道力热联合试验是二元进气道设计和强度考核试验的重要组成部分，受到设计者的重视。二元进气道外露的三个面和内部压缩面作用着由流道产生的高温，一侧作用着气动加热产生的高温，整体承受气动载荷并通过连接接头将载荷传递到弹体上面。长期以来，二元进气道的力热联合试验采用石英灯加热的方式，受到进气道结构尺寸的限制，只能对外露在弹体外侧的进气道结构进行加热，靠近弹体一侧的结构和内表面压缩面不能加热，连接接头部位温度偏低。但是传统的试验方法可以使力载荷加载到设计要求。最终导致结构承受的力热联合作用的载荷不真实，进气道和进气道连接接头得不到完全考核。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种二元进气道试验装置，能够解决结构承受的力热联合作用的热载荷不真实的问题。
本发明的技术解决方案：
一种二元进气道加热试验装置，该装置包括：弹体模拟件、固定工装、燃气发生器、石英灯加热器、作动筒、内加热温度控制热电偶、测量和控制系统、温度测量热电偶、石英灯温度控制热电偶、二元进气道和位移应变传感器；
圆筒形弹体模拟件通过固定工装固定，二元进气道安装在弹体模拟件外表面上，所述弹体模拟件靠近二元进气道出口的一端安装所述燃气发生器，弹体模拟件内部二元进气道出口边上设有隔断结构，该隔断结构使所述燃气发生器的出口与二元进气道的出口相通，使所述燃气发生器的出口与弹体模拟件另一端密封，所述燃气发生器产生的燃气进入二元进气道内，对二元进气道内壁进行加热，二元进气道连接至少一个作动筒，石英灯加热器安置在二元进气道外部，用于对外露在弹体外侧的二元进气道进行加热；
石英灯温度控制热电偶、内加热温度控制热电偶和位移应变传感器敷设在二元进气道外表面，石英灯温度控制热电偶、内加热温度控制热电偶、位移应变传感器和温度测量热电偶都与测量和控制系统连接，所述测量和控制系统用于采集热电偶的温度数据和位移应变传感器的位移和应变数据，并根据该数据对内加热温度控制和石英灯温度控制热电偶进行温度控制，石英灯温度控制热电偶、位移应变传感器和温度测量热电偶的数目按照任务要求执行。
进一步可选的，燃气发生器内加热历程、作动筒施加载荷的历程和石英灯温度控制历程按照如下过程进行控制：作动筒加载到规定的载荷，开启燃气发生器，开始加热，试验件的温度控制点温度达到任务书要求规定的值后，启动石英灯加热，石英灯加热器和作动筒按照规定的载荷曲线加载。
本发明实施例提供的二元进气道试验装置，包括弹体模拟件、固定工装、燃气发生器及其通道、石英灯加热系统、作动筒、二元进气道、温度测量和控制系统、温度测量热电偶、石英灯温度控制热电偶、二元进气道和位移应变测量电缆等结构和设备。试验时，首先按照顺序将试验件组装，按照要求开展试验。该装置能够实现进气道四个外表面和内部压缩面加热，能够实现进气道载荷施加，实现连接接头作用的温度和力载荷达到试验要求。采用这套试验装置，能够达到考核结构强度的目的。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种二元进气道加热试验装置结构示意图；
图2为图1中石英灯位置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。
在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
本发明实施例提供一种二元进气道加热试验装置，如图1所示，该装置包括：弹体模拟件1、固定工装2、燃气发生器3、石英灯加热器4、作动筒5、内加热温度控制热电偶6、测量和控制系统7、温度测量热电偶8、石英灯温度控制热电偶9、二元进气道10和位移应变传感器11；
弹体模拟件1通过固定工装2固定，弹体模拟件1可以是圆筒形，二元进气道10安装在弹体模拟件1外表面上，所述弹体模拟件1靠近二元进气道10出口的一端安装所述燃气发生器3，弹体模拟件1内部二元进气道10出口边上设有隔断结构，该隔断结构使所述燃气发生器3的出口与二元进气道10的出口相通，使所述燃气发生器3的出口与弹体模拟件1另一端密封，所述燃气发生器3产生的燃气进入二元进气道10内，对二元进气道10内壁进行加热，二元进气道10连接至少一个作动筒5，石英灯加热器4安置在二元进气道10外部，用于对外露在弹体外侧的二元进气道10进行加热；
石英灯温度控制热电偶9、内加热温度控制热电偶6和位移应变传感器11敷设在二元进气道10外表面；
石英灯温度控制热电偶9、内加热温度控制热电偶6、位移应变传感器11和温度测量热电偶8都与测量和控制系统7连接，所述测量和控制系统7用于采集热电偶8的温度数据和位移应变传感器11的位移和应变数据，并根据该数据对内加热温度控制6和石英灯温度控制热电偶9进行温度控制，石英灯温度控制热电偶9、位移应变传感器11和温度测量热电偶8的数目按照任务要求执行。
可选的，燃气发生器3内加热历程、作动筒5施加载荷的历程和石英灯温度控制历程按照如下过程进行控制：作动筒加载到规定的载荷，开启燃气发生器3，开始加热，试验件的温度控制点温度达到任务书要求规定的值后，启动石英灯加热，石英灯加热器和作动筒按照规定的载荷曲线加载。
本发明实施例提供的二元进气道试验装置，考虑到进气道四面承受气动热、内部压缩面承受温度载荷、整体承受力载荷的特点，综合考虑了现有的试验条件，试验时，首先按照顺序将试验件组装，按照要求开展试验。该装置能够实现进气道四个外表面和内部压缩面加热，能够实现进气道载荷施加，实现连接接头作用的温度和力载荷达到试验要求。采用这套试验装置，能够达到考核结构强度的目的。能够实现进气道载荷施加，实现连接接头作用的温度和力载荷达到试验要求。采用这套试验装置，能够达到考核结构强度的目的。
如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。
这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (2)

1.一种二元进气道加热试验装置，其特征在于，该装置包括：弹体模拟件、固定工装、燃气发生器、石英灯加热器、作动筒、内加热温度控制热电偶、测量和控制系统、温度测量热电偶、石英灯温度控制热电偶、二元进气道和位移应变传感器；
弹体模拟件通过固定工装固定，二元进气道安装在弹体模拟件外表面上，所述弹体模拟件靠近二元进气道出口的一端安装所述燃气发生器，弹体模拟件内部二元进气道出口边上设有隔断结构，该隔断结构使所述燃气发生器的出口与二元进气道的出口相通，使所述燃气发生器的出口与弹体模拟件另一端密封，所述燃气发生器产生的燃气进入二元进气道内，对二元进气道内壁进行加热，二元进气道连接至少一个作动筒，石英灯加热器安置在二元进气道外部，用于对外露在弹体外侧的二元进气道进行加热；
石英灯温度控制热电偶、内加热温度控制热电偶和位移应变传感器敷设在二元进气道外表面，石英灯温度控制热电偶、内加热温度控制热电偶、位移应变传感器和温度测量热电偶都与测量和控制系统连接，所述测量和控制系统用于采集热电偶的温度数据和位移应变传感器的位移和应变数据，并根据内加热温度控制和石英灯温度控制热电偶数据对二元进气道温度进行控制，石英灯温度控制热电偶、位移应变传感器和温度测量热电偶的数目按照任务要求执行。
2.根据权利要求1所述的二元进气道加热试验装置，其特征在于，燃气发生器内加热历程、作动筒施加载荷的历程和石英灯温度控制历程按照如下过程进行控制：作动筒加载到规定的载荷，开启燃气发生器，开始加热，试验件的温度控制点温度达到任务书要求规定的值后，启动石英灯加热，石英灯加热器和作动筒按照规定的载荷曲线加载。
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