CN111896263A - 一种栅指式畸变发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种畸变发生器，属于航空发动机地面台架试验领域。为解决现有畸变发生器的阻挡板形状单一且阻挡板的调节精度差的不足，本发明提供了一种栅指式畸变发生器，包括驻室、进气端管路、出气端管路、栅指组和调节控制机构，进气端管路和出气端管路安装在驻室上，栅指组安装在进气端管路和出气端管路之间的间隙内，栅指组与进气端管路和出气端管路的轴线垂直放置，调节控制机构安装在栅指组上，所述栅指组由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动。本发明通过调节控制机构使每根栅指可独立调节插入管路的长度，多个栅指组合可形成无数种轮廓构型，实现了对总压图谱的匹配，提高了对总压图谱模拟的精确性。

Description

一种栅指式畸变发生器

技术领域

本发明属于航空发动机地面台架试验领域，尤其涉及一种畸变发生器。

背景技术

航空发动机在极端进气畸变条件下会发生喘振、颤振、叶片耦振、转子强迫振动等稳定性问题。因此，航空发动机在研制阶段必须进行稳定性评定试验，包括发动机或压气机稳定性边界评定和进气道与发动机相容性评定。通常，该试验需要借助畸变发生器将飞行器进气道模型风洞试验获取的出口压力畸变结果模拟到发动机进口处，产生所需的压力或旋流畸变，进行发动机抗畸变能力试验。进气压力畸变的模拟成为发动机整机抗畸变试验的关键，目前主要采用畸变网、模拟板、插板等方式，它们的原理就是在主流中插入不同的阻塞物，使主流在局部产生压力损失。这些方式虽然已经工程应用，但是其还面临诸多挑战，主要体现在两个方面：当前的畸变模拟技术中未能有效实现稳/动态压力畸变比例的真实模拟和调节；不能满足飞机实际飞行过程中宽工况的畸变图谱模拟需求。

插板式畸变发生器可以在较宽的综合畸变指数范围内连续调节，但其基本不能模拟压力图谱，CN201611068960就公开了这样一种插板式航空发动机进气畸变装置。模拟板式畸变发生器，它是一种固定形状的阻挡板，其形状与压力分布相匹配，能够较准确模拟总压分布图谱，但是其只能适应一种工况；每种畸变图谱需要单独做一种模拟板，完成一套模拟板的设计、标定需要大量的校准及修正工作，加上多次的安装拆卸，试验成本高、效率极低。CN201610917852公开了一种可调扇形板流场畸变模拟器，相对于插板式，该发明以扇形形式改变挡板形状进而增加对畸变图谱的模拟程度，但是其对阻挡板形状的调节精度差，模拟图谱的准确性和适应性仍非常有限。

发明内容

为解决上述现有畸变发生器的阻挡板形状单一的不足，本发明提供了一种栅指式畸变发生器。

本发明的技术方案：

一种栅指式畸变发生器，包括驻室、进气端管路、出气端管路、栅指组和调节控制机构，所述进气端管路和出气端管路安装在驻室上，所述栅指组安装在进气端管路和出气端管路之间的间隙内，栅指组与进气端管路和出气端管路的轴线垂直放置，所述调节控制机构安装在栅指组上，所述栅指组由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，所述驻室将栅指组和调节控制机构完全包裹，只留出进气端管路和出气端管路用于出气，其余部分完全封闭。

优选的，所述栅指组的栅指成棒状，栅指的截面为圆形或方形。

优选的，所述栅指组的栅指的横向尺度(直径、宽度、厚度)为进气端管路或出气端管路的直径的0.01～0.05倍。

优选的，所述栅指组的宽度大于进气端管路或出气端管路的直径。

优选的，所述栅指组的栅指之间横向间隔为栅指横向尺度的0～1倍。

为解决上述现有畸变发生器对阻挡板形状的调节精度差的不足，本发明提供了一种栅指式畸变发生器。

一种栅指式畸变发生器，包括驻室、进气端管路、出气端管路、栅指组和调节控制机构，所述进气端管路和出气端管路安装在驻室上，所述栅指组安装在进气端管路和出气端管路之间的间隙内，栅指组与进气端管路和出气端管路的轴线垂直放置，所述调节控制机构安装在栅指组上，所述栅指组由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，所述驻室将栅指组和调节控制机构完全包裹，只留出进气端管路和出气端管路用于出气，其余部分完全封闭。

优选的，所述调节控制机构包括伺服电机、同步齿轮、同步带、离合齿轮组和锁止装置，所述同步齿轮布置在栅指组的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮的一端与伺服电机连接，每个栅指都由各自的一套同步带、离合齿轮组和锁止装置控制，所述离合齿轮组与同步齿轮啮合，所述同步带夹在离合齿轮组中，同步带的两端固定在栅指上，所述锁止装置安装在驻室内，所述锁止装置可通过其挡片抵紧或脱开栅指。

本发明的有益效果：

1、本发明将常规的插班或模拟板离散化，以独立可调节栅指作为阻塞物，利用独立可调节栅指，通过调节控制机构使每根栅指可独立调节插入管路的长度，多个栅指组合可形成无数种轮廓构型，便于实现对总压图谱的匹配，提高了对总压图谱模拟的精确性，可以使栅指轮廓形状精确的匹配总压分布图谱。

2、本发明的调节控制机构包括伺服电机、同步齿轮、同步带、离合齿轮组和锁止装置，通过舵机带动离合齿轮转动，离合齿轮带动同步带与同步齿轮啮合，伺服电机转动，带动同步齿轮，进一步带动同步带移动，进一步使栅指组形成所需形状。本发明的调节控制机构可实现对多个栅指独立快速调节，进而实现轮廓构型连续可调，便捷地构型适应不同工况状态下的总压畸变图谱，极大地拓展了畸变发生器的适用范围，提高校准、测试试验的效率，降低成本。

附图说明

图1为具体实施方式一至五所述的栅指式畸变发生器的结构示意图；

图2为具体实施方式一至五所述的栅指式畸变发生器的侧视图；

图3为具体实施方式一至五所述的调节控制机构的工作示意图；

图4为具体实施方式一所述栅指式畸变发生器的栅指组的形状结构示意图；

图5为具体实施方式二所述栅指式畸变发生器的栅指组的形状结构示意图；

图6为具体实施方式三所述栅指式畸变发生器的栅指组的形状结构示意图；

图7为具体实施方式四所述栅指式畸变发生器的栅指组的形状结构示意图；

图8为具体实施方式五所述栅指式畸变发生器的栅指组的形状结构示意图；

图中，1、驻室；2、进气端管路；3、出气端管路；4、栅指组；5、调节控制机构；51、伺服电机；52、同步齿轮；53、同步带；54、离合齿轮组；55、锁止装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：参考图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式提出以下技术方案：

一种栅指式畸变发生器，包括驻室1、进气端管路2、出气端管路3、栅指组4和调节控制机构5，所述进气端管路2和出气端管路3安装在驻室1上，进气端管路2和出气端管路3与航空发动机进口直径尺寸一致，进气端管路2用于连接上游进气装置，出气端管路3用于连接下游航空发动机入口管路，所述栅指组4安装在进气端管路2和出气端管路3之间的间隙内，栅指组4与进气端管路2和出气端管路3的轴线垂直放置，所述调节控制机构5安装在栅指组4上，所述栅指组4由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，栅指组4的栅指成棒状，栅指的截面为圆形，栅指组4的栅指的横向尺度直径、宽度、厚度为进气端管路2或出气端管路3的直径的0.05倍，栅指组4的宽度大于进气端管路2或出气端管路3的直径，栅指组4的栅指之间横向间隔为0，所述调节控制机构5包括伺服电机51、同步齿轮52、同步带53、离合齿轮组54和锁止装置55，所述同步齿轮52布置在栅指组4的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮52的一端与伺服电机51连接，每个栅指都由各自的一套同步带53、离合齿轮组54和锁止装置5控制，所述离合齿轮组54与同步齿轮52啮合，所述同步带53夹在离合齿轮组54中，同步带53的两端固定在栅指上，所述锁止装置5安装在驻室1内，所述锁止装置55可通过其挡片抵紧或脱开栅指，所述驻室1将栅指组4和调节控制机构5完全包裹，只留出进气端管路2和出气端管路3用于出气，其余部分完全封闭。

初始状态下，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52脱离，锁止装置55将栅指抵紧，如图3(a)所示。如果需要将栅指向上调节，则采用舵机带动离合齿轮组54转动，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52啮合，并将锁止装置55与栅指脱离，如图3(b)所示；伺服电机51顺时针转动，带动同步齿轮52，进一步带动同步带53移动，进一步使栅指向上移动插入管道内，如图3(c)所示。栅指移动到所需位置时，伺服电机51停止转动，锁止装置55抵紧栅指，如图3(d)所示，采用舵机带动离合齿轮组54使同步带53脱离同步齿轮52。同样，电机逆时针转动时可带动栅指向下移动退出管道。

栅指组中多个栅指进行增加或减小插入深度调节时，首先将所有需要减小插入深度的栅指所对应的离合机构带动所对应的同步带52与同步齿轮53拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51逆时针转动，带动同步带52和栅指向下移动，实现减少插入深度；第二步将所有需要增加插入深度的栅指所对应的离合齿轮组54带动所对应的同步带53与同步齿轮52拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51顺时针转动，带动同步带53和栅指向上移动，实现增加插入深度。

对于不同的增加或减少插入深度的需求，通过控制器控制舵机使同步带53与同步齿轮52的接触时间t，可以控制栅指向上或向下移动的距离s，即控制插入管道的深度。伺服电机转速w固定，齿轮的线速度v是保持固定的。根据每根栅指需要调节的距离s，计算出同步带53与同步齿轮52需要拟合的时间t。伺服电机51启动开始计时，当伺服电机51转动t时间后，对应的舵机带动离合齿轮组54使同步带53与同步齿轮52脱离，并将锁止装置55抵紧栅指。

所述的栅指式畸变发生器，可以模拟多类阻挡构型，进而实现对畸变图谱的更准确的模拟。本实施方式模拟传统插板式畸变器，如图4所示。使栅指并齐伸入管路内，可连续调节不同的插入深度，该状态可模拟传统插板式畸变器。

具体实施方式二：参考图1、图2、图3和图5说明本实施方式，本实施方式提出以下技术方案：

一种栅指式畸变发生器，包括驻室1、进气端管路2、出气端管路3、栅指组4和调节控制机构5，所述进气端管路2和出气端管路3安装在驻室1上，进气端管路2和出气端管路3与航空发动机进口直径尺寸一致，进气端管路2用于连接上游进气装置，出气端管路3用于连接下游航空发动机入口管路，所述栅指组4安装在进气端管路2和出气端管路3之间的间隙内，栅指组4与进气端管路2和出气端管路3的轴线垂直放置，所述调节控制机构5安装在栅指组4上，所述栅指组4由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，栅指组4的栅指成棒状，栅指的截面为圆形，栅指组4的栅指的横向尺度直径、宽度、厚度为进气端管路2或出气端管路3的直径的0.01倍，栅指组4的宽度大于进气端管路2或出气端管路3的直径，栅指组4的栅指之间横向间隔大小与栅指横向尺寸相同，所述调节控制机构5包括伺服电机51、同步齿轮52、同步带53、离合齿轮组54和锁止装置55，所述同步齿轮52布置在栅指组4的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮52的一端与伺服电机51连接，每个栅指都由各自的一套同步带53、离合齿轮组54和锁止装置5控制，所述离合齿轮组54与同步齿轮52啮合，所述同步带53夹在离合齿轮组54中，同步带53的两端固定在栅指上，所述锁止装置5安装在驻室1内，所述锁止装置55可通过其挡片抵紧或脱开栅指，所述驻室1将栅指组4和调节控制机构5完全包裹，只留出进气端管路2和出气端管路3用于出气，其余部分完全封闭。

初始状态下，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52脱离，锁止装置55将栅指抵紧，如图3(a)所示。如果需要将栅指向上调节，则采用舵机带动离合齿轮组54转动，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52啮合，并将锁止装置55与栅指脱离，如图3(b)所示；伺服电机51顺时针转动，带动同步齿轮52，进一步带动同步带53移动，进一步使栅指向上移动插入管道内，如图3(c)所示。栅指移动到所需位置时，伺服电机51停止转动，锁止装置55抵紧栅指，如图3(d)所示，采用舵机带动离合齿轮组54使同步带53脱离同步齿轮52。同样，电机逆时针转动时可带动栅指向下移动退出管道。

栅指组中多个栅指进行增加或减小插入深度调节时，首先将所有需要减小插入深度的栅指所对应的离合机构带动所对应的同步带52与同步齿轮53拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51逆时针转动，带动同步带52和栅指向下移动，实现减少插入深度；第二步将所有需要增加插入深度的栅指所对应的离合齿轮组54带动所对应的同步带53与同步齿轮52拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51顺时针转动，带动同步带53和栅指向上移动，实现增加插入深度。

对于不同的增加或减少插入深度的需求，通过控制器控制舵机使同步带53与同步齿轮52的接触时间t，可以控制栅指向上或向下移动的距离s，即控制插入管道的深度。伺服电机转速w固定，齿轮的线速度v是保持固定的。根据每根栅指需要调节的距离s，计算出同步带53与同步齿轮52需要拟合的时间t。伺服电机51启动开始计时，当伺服电机51转动t时间后，对应的舵机带动离合齿轮组54使同步带53与同步齿轮52脱离，并将锁止装置55抵紧栅指。

所述的栅指式畸变发生器，可以模拟多类阻挡构型，进而实现对畸变图谱的更准确的模拟。本实施方式调节每根栅指，可实现不同区域的V型阻挡，如图5所示。

具体实施方式三：参考图1、图2、图3和图6说明本实施方式，本实施方式提出以下技术方案：

一种栅指式畸变发生器，包括驻室1、进气端管路2、出气端管路3、栅指组4和调节控制机构5，所述进气端管路2和出气端管路3安装在驻室1上，进气端管路2和出气端管路3与航空发动机进口直径尺寸一致，进气端管路2用于连接上游进气装置，出气端管路3用于连接下游航空发动机入口管路，所述栅指组4安装在进气端管路2和出气端管路3之间的间隙内，栅指组4与进气端管路2和出气端管路3的轴线垂直放置，所述调节控制机构5安装在栅指组4上，所述栅指组4由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，栅指组4的栅指成棒状，栅指的截面为圆形，栅指组4的栅指的横向尺度直径、宽度、厚度为进气端管路2或出气端管路3的直径的0.03倍，栅指组4的宽度大于进气端管路2或出气端管路3的直径，栅指组4的栅指之间横向间隔为0，所述调节控制机构5包括伺服电机51、同步齿轮52、同步带53、离合齿轮组54和锁止装置55，所述同步齿轮52布置在栅指组4的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮52的一端与伺服电机51连接，每个栅指都由各自的一套同步带53、离合齿轮组54和锁止装置5控制，所述离合齿轮组54与同步齿轮52啮合，所述同步带53夹在离合齿轮组54中，同步带53的两端固定在栅指上，所述锁止装置5安装在驻室1内，所述锁止装置55可通过其挡片抵紧或脱开栅指，所述驻室1将栅指组4和调节控制机构5完全包裹，只留出进气端管路2和出气端管路3用于出气，其余部分完全封闭。

初始状态下，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52脱离，锁止装置55将栅指抵紧，如图3(a)所示。如果需要将栅指向上调节，则采用舵机带动离合齿轮组54转动，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52啮合，并将锁止装置55与栅指脱离，如图3(b)所示；伺服电机51顺时针转动，带动同步齿轮52，进一步带动同步带53移动，进一步使栅指向上移动插入管道内，如图3(c)所示。栅指移动到所需位置时，伺服电机51停止转动，锁止装置55抵紧栅指，如图3(d)所示，采用舵机带动离合齿轮组54使同步带53脱离同步齿轮52。同样，电机逆时针转动时可带动栅指向下移动退出管道。

栅指组中多个栅指进行增加或减小插入深度调节时，首先将所有需要减小插入深度的栅指所对应的离合机构带动所对应的同步带52与同步齿轮53拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51逆时针转动，带动同步带52和栅指向下移动，实现减少插入深度；第二步将所有需要增加插入深度的栅指所对应的离合齿轮组54带动所对应的同步带53与同步齿轮52拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51顺时针转动，带动同步带53和栅指向上移动，实现增加插入深度。

对于不同的增加或减少插入深度的需求，通过控制器控制舵机使同步带53与同步齿轮52的接触时间t，可以控制栅指向上或向下移动的距离s，即控制插入管道的深度。伺服电机转速w固定，齿轮的线速度v是保持固定的。根据每根栅指需要调节的距离s，计算出同步带53与同步齿轮52需要拟合的时间t。伺服电机51启动开始计时，当伺服电机51转动t时间后，对应的舵机带动离合齿轮组54使同步带53与同步齿轮52脱离，并将锁止装置55抵紧栅指。

所述的栅指式畸变发生器，可以模拟多类阻挡构型，进而实现对畸变图谱的更准确的模拟。本实施方式模拟传统的模拟板畸变器，如图6所示。使栅指并齐伸入管路内，可连续调节不同的插入深度，该状态可模拟传统的模拟板畸变器。由此可见，栅指式畸变器综合了传统插板式畸变器和模拟板式畸变器的优点，实现了对畸变图谱的宽工况调节和精确模拟。

具体实施方式四：参考图1、图2、图3和图7说明本实施方式，本实施方式提出以下技术方案：

一种栅指式畸变发生器，包括驻室1、进气端管路2、出气端管路3、栅指组4和调节控制机构5，所述进气端管路2和出气端管路3安装在驻室1上，进气端管路2和出气端管路3与航空发动机进口直径尺寸一致，进气端管路2用于连接上游进气装置，出气端管路3用于连接下游航空发动机入口管路，所述栅指组4安装在进气端管路2和出气端管路3之间的间隙内，栅指组4与进气端管路2和出气端管路3的轴线垂直放置，所述调节控制机构5安装在栅指组4上，所述栅指组4由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，栅指组4的栅指成棒状，栅指的截面为圆形，栅指组4的栅指的横向尺度直径、宽度、厚度为进气端管路2或出气端管路3的直径的0.04倍，栅指组4的宽度大于进气端管路2或出气端管路3的直径，栅指组4的栅指之间横向间隔为栅指横向尺寸的0.5倍，所述调节控制机构5包括伺服电机51、同步齿轮52、同步带53、离合齿轮组54和锁止装置55，所述同步齿轮52布置在栅指组4的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮52的一端与伺服电机51连接，每个栅指都由各自的一套同步带53、离合齿轮组54和锁止装置5控制，所述离合齿轮组54与同步齿轮52啮合，所述同步带53夹在离合齿轮组54中，同步带53的两端固定在栅指上，所述锁止装置5安装在驻室1内，所述锁止装置55可通过其挡片抵紧或脱开栅指，所述驻室1将栅指组4和调节控制机构5完全包裹，只留出进气端管路2和出气端管路3用于出气，其余部分完全封闭。

初始状态下，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52脱离，锁止装置55将栅指抵紧，如图3(a)所示。如果需要将栅指向上调节，则采用舵机带动离合齿轮组54转动，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52啮合，并将锁止装置55与栅指脱离，如图3(b)所示；伺服电机51顺时针转动，带动同步齿轮52，进一步带动同步带53移动，进一步使栅指向上移动插入管道内，如图3(c)所示。栅指移动到所需位置时，伺服电机51停止转动，锁止装置55抵紧栅指，如图3(d)所示，采用舵机带动离合齿轮组54使同步带53脱离同步齿轮52。同样，电机逆时针转动时可带动栅指向下移动退出管道。

栅指组中多个栅指进行增加或减小插入深度调节时，首先将所有需要减小插入深度的栅指所对应的离合机构带动所对应的同步带52与同步齿轮53拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51逆时针转动，带动同步带52和栅指向下移动，实现减少插入深度；第二步将所有需要增加插入深度的栅指所对应的离合齿轮组54带动所对应的同步带53与同步齿轮52拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51顺时针转动，带动同步带53和栅指向上移动，实现增加插入深度。

对于不同的增加或减少插入深度的需求，通过控制器控制舵机使同步带53与同步齿轮52的接触时间t，可以控制栅指向上或向下移动的距离s，即控制插入管道的深度。伺服电机转速w固定，齿轮的线速度v是保持固定的。根据每根栅指需要调节的距离s，计算出同步带53与同步齿轮52需要拟合的时间t。伺服电机51启动开始计时，当伺服电机51转动t时间后，对应的舵机带动离合齿轮组54使同步带53与同步齿轮52脱离，并将锁止装置55抵紧栅指。

栅指式畸变发生器可以采用不同的控制方式进行构型模拟，如图7所示。如图7所示的栅指组4锯齿形边缘，相对于具体实施方式一的边缘整齐的轮廓，本实施方式形式可改变锯齿大小，增加流经气流的分离紊乱程度，进而在一定程度内实现对动态畸变的调节。

具体实施方五：参考图1、图2、图3和图8说明本实施方式，本实施方式提出以下技术方案：

一种栅指式畸变发生器，包括驻室1、进气端管路2、出气端管路3、栅指组4和调节控制机构5，所述进气端管路2和出气端管路3安装在驻室1上，进气端管路2和出气端管路3与航空发动机进口直径尺寸一致，进气端管路2用于连接上游进气装置，出气端管路3用于连接下游航空发动机入口管路，所述栅指组4安装在进气端管路2和出气端管路3之间的间隙内，栅指组4与进气端管路2和出气端管路3的轴线垂直放置，所述调节控制机构5安装在栅指组4上，所述栅指组4由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，栅指组4的栅指成棒状，栅指的截面为圆形，栅指组4的栅指的横向尺度直径、宽度、厚度为进气端管路2或出气端管路3的直径的0.05倍，栅指组4的宽度大于进气端管路2或出气端管路3的直径，栅指组4的栅指之间横向间隔为0，所述调节控制机构5包括伺服电机51、同步齿轮52、同步带53、离合齿轮组54和锁止装置55，所述同步齿轮52布置在栅指组4的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮52的一端与伺服电机51连接，每个栅指都由各自的一套同步带53、离合齿轮组54和锁止装置5控制，所述离合齿轮组54与同步齿轮52啮合，所述同步带53夹在离合齿轮组54中，同步带53的两端固定在栅指上，所述锁止装置5安装在驻室1内，所述锁止装置55可通过其挡片抵紧或脱开栅指，所述驻室1将栅指组4和调节控制机构5完全包裹，只留出进气端管路2和出气端管路3用于出气，其余部分完全封闭。

初始状态下，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52脱离，锁止装置55将栅指抵紧，如图3(a)所示。如果需要将栅指向上调节，则采用舵机带动离合齿轮组54转动，离合齿轮组54带动同步带53与同步齿轮52啮合，并将锁止装置55与栅指脱离，如图3(b)所示；伺服电机51顺时针转动，带动同步齿轮52，进一步带动同步带53移动，进一步使栅指向上移动插入管道内，如图3(c)所示。栅指移动到所需位置时，伺服电机51停止转动，锁止装置55抵紧栅指，如图3(d)所示，采用舵机带动离合齿轮组54使同步带53脱离同步齿轮52。同样，电机逆时针转动时可带动栅指向下移动退出管道。

栅指组中多个栅指进行增加或减小插入深度调节时，首先将所有需要减小插入深度的栅指所对应的离合机构带动所对应的同步带52与同步齿轮53拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51逆时针转动，带动同步带52和栅指向下移动，实现减少插入深度；第二步将所有需要增加插入深度的栅指所对应的离合齿轮组54带动所对应的同步带53与同步齿轮52拟合，同时将对应的锁止装置55与栅指脱离，伺服电机51顺时针转动，带动同步带53和栅指向上移动，实现增加插入深度。

对于不同的增加或减少插入深度的需求，通过控制器控制舵机使同步带53与同步齿轮52的接触时间t，可以控制栅指向上或向下移动的距离s，即控制插入管道的深度。伺服电机转速w固定，齿轮的线速度v是保持固定的。根据每根栅指需要调节的距离s，计算出同步带53与同步齿轮52需要拟合的时间t。伺服电机51启动开始计时，当伺服电机51转动t时间后，对应的舵机带动离合齿轮组54使同步带53与同步齿轮52脱离，并将锁止装置55抵紧栅指。

栅指式畸变发生器可以采用不同的控制方式进行构型模拟，如图8所示。如图8所示的栅指组4的栅指间隔式分布，相对于具体实施方式一的边缘整齐的轮廓，本实施方式可改变阻挡构型对气流的阻挡程度，该方式可保持图谱形状并改变畸变强度。

Claims (6)

1.一种栅指式畸变发生器，其特征在于，包括驻室(1)、进气端管路(2)、出气端管路(3)、栅指组(4)和调节控制机构(5)，所述进气端管路(2)和出气端管路(3)安装在驻室(1)上，所述栅指组(4)安装在进气端管路(2)和出气端管路(3)之间的间隙内，栅指组(4)与进气端管路(2)和出气端管路(3)的轴线垂直放置，所述调节控制机构(5)安装在栅指组(4)上，所述栅指组(4)由多个栅指并排组成，每个栅指都可独立沿轴向移动，所述驻室(1)将栅指组(4)和调节控制机构(5)完全包裹，只留出进气端管路(2)和出气端管路(3)用于出气，其余部分完全封闭。

2.根据权利要求1所述一种栅指式畸变发生器，其特征在于，所述调节控制机构(5)包括伺服电机(51)、同步齿轮(52)、同步带(53)、离合齿轮组(54)和锁紧装置(5)，所述同步齿轮(52)布置在栅指组(4)的表面上且方向与各个栅指垂直，所述同步齿轮(52)的一端与伺服电机(51)连接，每个栅指都由各自的一套同步带(53)、离合齿轮组(54)和锁紧装置(5)控制，所述离合齿轮组(54)与同步齿轮(52)啮合，所述同步带(53)夹在离合齿轮组(54)中，同步带(53)的两端固定在栅指上，所述锁紧装置(5)安装在驻室(1)内，所述锁紧装置(5)可通过其挡片抵紧或脱开栅指。

3.根据权利要求1所述一种栅指式畸变发生器，其特征在于，所述栅指组(4)由多个栅指并排组成，栅指成棒状，栅指的截面为圆形或方形。

4.根据权利要求1所述一种栅指式畸变发生器，其特征在于，所述栅指组(4)的栅指的横向尺度(直径、宽度、厚度)为进气端管路(2)或出气端管路(3)的直径的0.01～0.05倍。

5.根据权利要求1所述一种栅指式畸变发生器，其特征在于，所述栅指组(4)的宽度大于进气端管路(2)或出气端管路(3)的直径。

6.根据权利要求1所述一种栅指式畸变发生器，其特征在于，所述栅指组(4)的栅指之间横向间隔为栅指横向尺度的0～1倍。

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