CN109455492B - 一种高压包罩试验送进装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压包罩试验送进装置，包括：油缸、试验模型、送进包罩、压力传感器、加热器和上位机；其中，所述油缸与所述试验模型相连接；所述试验模型设置于所述送进包罩的内部；所述送进包罩与所述加热器相连接；所述压力传感器设置于所述送进包罩的外表面；所述上位机与所述压力传感器相连接；所述油缸与所述上位机相连接。本发明解决了模型在包罩内由于烧蚀原因变小，压力参数下降，导致试验状态达不到所提要求。

Description

一种高压包罩试验送进装置
技术领域
本发明属于气动热试验平台技术领域，尤其涉及一种高压包罩试验送进装置。
背景技术
航天气动热地面模拟试验，以往的定点高压包罩试验所带来的模型烧蚀变小问题尤为突出。最显著的现象就是：模型包罩内的压力变小，状态条件不符合要求。其原因在于，试验模型因为高温高压烧蚀其外形逐步变小，包罩内空腔变大从而使其压力降低。由于这个原因，导致试验得不到充分的还原空中的环境。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种高压包罩试验送进装置，解决了模型在包罩内由于烧蚀原因变小，压力参数下降，导致试验状态达不到所提要求。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种高压包罩试验送进装置，包括：油缸、试验模型、送进包罩、压力传感器、加热器和上位机；其中，所述油缸与所述试验模型相连接；所述试验模型设置于所述送进包罩的内部；所述送进包罩与所述加热器相连接；所述压力传感器设置于所述送进包罩的外表面；所述上位机与所述压力传感器相连接；所述油缸与所述上位机相连接。
上述高压包罩试验送进装置中，所述油缸的推进杆与所述试验模型相连接，所述油缸用于推动所述试验模型位移。
上述高压包罩试验送进装置中，所述加热器为等离子电弧加热器，用于产生试验模型烧蚀所需的气流，其中，气流的温度为1000℃以上，气流的压强为1～4Mpa。
上述高压包罩试验送进装置中，所述压力传感器时刻监测所述送进包罩内的压力，并将压力反馈到上位机。
上述高压包罩试验送进装置中，所述上位机接收压力传感器的压力信号，根据压力信号对油缸发出前进或者后退指令，油缸送进的前进距离、后退距离反馈回上位机进行显示。
上述高压包罩试验送进装置中，所述上位机通过预设压力参数与压力信号的参数比较，如果预设压力参数大于压力信号的参数，则对油缸发出前进指令；如果预设压力参数小于压力信号的参数，则对油缸发出后退指令。
上述高压包罩试验送进装置中，还包括：支撑架；其中，所述油缸和所述送进包罩均设置于所述支撑架的上部。
上述高压包罩试验送进装置中，所述油缸的送进推力为100Kg。
上述高压包罩试验送进装置中，所述油缸的送进精度为0.5mm。
上述高压包罩试验送进装置中，所述压力传感器为0～4Mpa和精度5‰以上的传感器。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明采用包罩内压力数值做反馈量，实现平稳自动送进，避免因为烧蚀原因使包罩内压力降低，出现欠考核现象。现有高压包罩试验，绝大部分是定点烧蚀试验，不具备带反馈的自动送进系统，在试验过程中存在不可避免的烧蚀后退欠考核现象。
(2)本发明采用的油缸送进推力与精度要求高于现有同类试验。在高压包罩试验中，模型的尺寸与包罩的腔体均很大，且需要形成高压流场，因此试验对模型与包罩之间的缝隙要求极其精确。根据以上原因，在送进过程中推力与精度的把控要极其精确。现有试验技术，因为是定点烧蚀试验，不存在送进精度问题，固定模型支架保证受力强度即可。
(3)本发明中的高压包罩试验送进由上位机控制。实现由压力值反馈的自动送进，和送进量的实时显示，在精度和控制上与现有设备有本质区别。现有设备的压力值显示只具有单一显示监控功能，不具备反馈效果。模型由于是定点烧蚀，烧蚀量只有在试验结束后手动测量。本发明中，模型出现烧蚀量时，压力变化反馈到上位机，进行送进保持稳定压力，因此送进的距离即为烧蚀后退量，优于现有试验的手动测量。
(4)本发明采用整体设计，模型送进、支架、高压包罩三者相互匹配，形成结构强度高、精度高的特点，保证高压试验状态下的安全和稳定。现有高压包罩试验多为模型支架与模型包罩分体设计，支架部分相对独立，在高压状态下的稳定性要弱于本发明。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明实施例提供的高压包罩试验送进装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是本发明实施例提供的高压包罩试验送进装置的结构示意图。如图1所示，该高压包罩试验送进装置包括：油缸1、试验模型2、送进包罩3、压力传感器4、加热器5和上位机6；其中，油缸1与试验模型2相连接；试验模型2设置于送进包罩3的内部；送进包罩3与加热器5相连接；压力传感器4设置于送进包罩3的外表面；上位机6与压力传感器4相连接；油缸1与上位机6相连接。
油缸送进1为此装置的动力来源，试验过程中位移动力由油缸推动提供。试验模型2为本装置所要实现的最终目标，通过本发明的送进装置，使试验模型达到模拟要求的状态参数。从而还原空中真实的气动热环境，完成被试验对象的地面模拟。送进包罩3，此装置为试验模型的载体，模型在试验过程中被包含在其中。压力传感器4，此设备为本发明的信号监测与反馈装置，试验过程中时刻监测送进包罩内的压力变化，反馈到上位机。等离子电弧加热器5此装置是能量来源，地面模拟试验的高温高压气流(温度为1000℃以上，气压强为1～4Mpa)是由等离子电弧加热器产生并提供到包罩内，对试验模型进行烧蚀，完成地面模拟。上位机6是中枢控制单元，压力传感器的反馈信号输入于此，通过上位机的判断，对油缸送进发出前进或者后退指令，油缸送进的前进、后退距离反馈回上位机进行显示。
油缸1采用100Kg送进推力，精度0.5mm的定制送进装置。送进包罩3根据实际试验模型2进行针对匹配设计。压力传感器4选用0～4Mpa，精度5‰以上的高精度传感器。等离子电弧加热器5选用高压高焓的电弧加热器，以高压叠片，高压分段等加热器种类为主。
如图1所示，通过压力传感器4监测送进包罩3内的试验压力值，反馈给上位机6，通过对预设压力值的比较判断，下达指令给油缸送进1。实际试验进行过程中，当试验模型2由于烧蚀，整体外形变小，送进包罩3内的试验压力会降低，低于上位机6程序内的预设值时，上位机6则会对油缸送进1下达前进指令，油缸送进1缓慢向前，此时试验模型2与送进包罩3间的空腔由于试验模型2的送入被压缩，使得送进包罩3内的整体压力回升。与此同时，监测送进包罩3的压力传感器4实时反馈给上位机6压力信号，当送进包罩3内的压力值等于预设压力值时，停止送进。如果当送进包罩3继续向前，使送进包罩3内空腔进一步压缩导致其内部的压力超过预设压力值时，上位机6则下达后退指令，使油缸送进1后退，释放送进包罩3内的空间，使压力下降，继续保持预设值。同理，在试验过程中，始终循环此过程，使得送进包罩3内的压力始终稳定在预设值附近，解决在航天气动热地面模拟试验中，模型烧蚀量使压力变化，试验状态不稳定的问题。
油缸1的外表面涂覆有防腐层，从而延长了油缸1的使用寿命。送进包罩3的外表面涂覆有防腐层，从而延长了送进包罩3的使用寿命。
本实施例的目的是通过包罩内的压力值反馈，送进模型保持包罩内的压力值稳定在预设压力值的范围内。为实现此目的，一，传感器精度。为保证压力反馈值准确，且在反馈控制过程中可以灵敏的感觉到压力的变化。需采用：0～4Mpa，精度5‰以上的压力传感器。二，送进油缸推力和送进精度要满足。在高压包罩的模型是试验中，由于压力接近30个大气压，模型受力很大，需保证在送进过程中稳定且高精度前进与后退，因此对油缸的要求：送进推力100Kg以上，送进精度0.5mm以上。三，等离子电弧加热器。作为热气流气压的发生装置，需选用高压高焓的电弧加热器，以高压叠片，高压分段等加热器种类为主。四、控制单元。由于高压包罩试验存在一定的危险性，上位机控制单元应采用工业级设备。以对抗在等离子加热器附近强电环境干扰情况下仍可稳定运行的控制设备。控制程序以包罩内压力反馈值为核心，等离子电弧加热器运行参数与送进距离为判断量，油缸送进为控制输出等组成软件单元。五，送进包罩。应根据试验方模型外形设计包罩腔体，其内壁与模型间缝隙大小应根据包罩内试验要求的压力设计。
本实施例正是通过压力传感器监测高压包罩内的试验压力值，反馈给上位机，通过对预设压力值的比较判断，下达指令给油缸送进。实际试验进行过程中，当模型由于烧蚀，整体外形变小，模型包罩内的试验压力会降低，低于预设值时，上位机则会对模型送进下达前进指令，模型送进缓慢向前，此时模型与模型包罩间的空腔由于模型的送入被压缩，使得包罩内的整体压力回升。与此同时，监测模型包罩的压力传感器实时反馈给上位机压力信号，当包罩内的压力值等于预设压力值时，停止送进。如果当模型送进继续向前，使空腔进一步压缩导致包罩内的压力超过预设压力值时，上位机则下达后退指令，使模型送进后退，释放包罩内的空间，使压力下降，继续保持预设值。同理，在试验过程中，始终循环此过程，使得包罩内的压力始终稳定在预设值附近，保证模拟试验不会因为大幅度的烧蚀变小问题而影响试验效果。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种高压包罩试验送进装置，其特征在于包括：油缸(1)、试验模型(2)、送进包罩(3)、压力传感器(4)、加热器(5)和上位机(6)；其中，
所述油缸(1)与所述试验模型(2)相连接；
所述试验模型(2)设置于所述送进包罩(3)的内部；
所述送进包罩(3)与所述加热器(5)相连接；
所述压力传感器(4)设置于所述送进包罩(3)的外表面；
所述上位机(6)与所述压力传感器(4)相连接；
所述油缸(1)与所述上位机(6)相连接；
所述油缸(1)的推进杆(11)与所述试验模型(2)相连接，所述油缸(1)用于推动所述试验模型(2)位移；
所述加热器(5)为等离子电弧加热器，用于产生试验模型(2)烧蚀所需的气流，其中，气流的温度为1000℃以上，气流的压强为1～4Mpa；
所述压力传感器(4)时刻监测所述送进包罩(3)内的压力，并将压力反馈到上位机(6)；
所述上位机(6)接收压力传感器的压力信号，根据压力信号对油缸(1)发出前进或者后退指令，油缸送进的前进距离、后退距离反馈回上位机进行显示；
所述上位机(6)通过预设压力参数与压力信号的参数比较，如果预设压力参数大于压力信号的参数，则对油缸(1)发出前进指令；如果预设压力参数小于压力信号的参数，则对油缸(1)发出后退指令；
所述油缸(1)的送进推力为100Kg；
所述油缸(1)的送进精度为0.5mm；
所述压力传感器(4)为0～4Mpa和精度5‰以上的传感器。
2.根据权利要求1所述的高压包罩试验送进装置，其特征在于还包括：支撑架(7)；其中，所述油缸(1)和所述送进包罩(3)均设置于所述支撑架(7)的上部。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6245965A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 圧力制御装置
CN201065977Y (zh) * 2007-05-30 2008-05-28 博益(天津)气动技术研究所有限公司 低温气体压力调节器
KR20080103228A (ko) * 2007-05-23 2008-11-27 한국과학기술원 유연 우주 발사체 지상 시험 장치 및 적응 제어기
KR20150003065A (ko) * 2013-06-28 2015-01-08 퍼스텍주식회사 지상 성능 시험장치
CN205327441U (zh) * 2016-01-08 2016-06-22 北京象限空间科技有限公司 一种模拟高空环境下飞行器燃油系统的测试装置
CN105987029A (zh) * 2015-02-13 2016-10-05 大连光洋科技集团有限公司 无动力系统增压器
CN106092503A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 北京理工大学 一种压力和温度可调的汽化泡试验装置
CN107244424A (zh) * 2017-04-28 2017-10-13 大连理工大学 一种模拟材料气动热烧蚀的实验方法与装置
CN209506902U (zh) * 2018-12-10 2019-10-18 中国航天空气动力技术研究院 一种高压包罩试验送进装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6245965A (ja) * 1985-08-23 1987-02-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 圧力制御装置
KR20080103228A (ko) * 2007-05-23 2008-11-27 한국과학기술원 유연 우주 발사체 지상 시험 장치 및 적응 제어기
CN201065977Y (zh) * 2007-05-30 2008-05-28 博益(天津)气动技术研究所有限公司 低温气体压力调节器
KR20150003065A (ko) * 2013-06-28 2015-01-08 퍼스텍주식회사 지상 성능 시험장치
CN105987029A (zh) * 2015-02-13 2016-10-05 大连光洋科技集团有限公司 无动力系统增压器
CN205327441U (zh) * 2016-01-08 2016-06-22 北京象限空间科技有限公司 一种模拟高空环境下飞行器燃油系统的测试装置
CN106092503A (zh) * 2016-06-29 2016-11-09 北京理工大学 一种压力和温度可调的汽化泡试验装置
CN107244424A (zh) * 2017-04-28 2017-10-13 大连理工大学 一种模拟材料气动热烧蚀的实验方法与装置
CN209506902U (zh) * 2018-12-10 2019-10-18 中国航天空气动力技术研究院 一种高压包罩试验送进装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZhuXuan Meng,Hu Fan,Ke Peng,WeiHua Zhang,HuiXin Yang.A hypersonic aeroheating calculation method based on inviscid outer edge of boundary layer parameters.Acta Astronautica.2016,第129卷429-437. *
郑鲁平,陈连忠,董永晖,林国胜.基于PXI 总线和RT 实时系统的远程数据测量系统.电子技术与软件工程.2017,第2017(14)卷171. *

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