CN113933013A - 一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明专利公开了一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，具体涉及高超声速飞行器地面试验装置的技术领域。一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，包括与喷管连通的固定箱体，固定箱体上开有凹槽，凹槽内滑动密封连接有活动型面板，活动型面板的一侧设有驱动器，活动型面板的另一侧设有转轴连接结构，转轴连接结构的下端设有转轴安装孔，固定箱体上转动连接有对称设置的活动型面板转轴，每根活动型面板转轴设置在对应的安装孔内。采用本发明技术方案解决了高超声速风洞变马赫数喷管固定结构与活动型面板间的懂密封结构与转轴之间相互干涉的问题，避免了转轴对懂密封性能的影响，可获得良好的密封和运动特性。
Description
技术领域
本发明涉及高超声速飞行器地面试验装置的技术领域，特别涉及一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构。
背景技术
高超声速风洞是开展高超声速飞行器地面试验的关键设备，能够模拟高超声速飞行过程中的气流环境，可以开展飞行过程中飞行器气动力、热结构及其发动机内部流动及燃烧特性试验研究。作为高超声速风洞的关键部件，其作用是将气流加速到试验所需要的速度。由于飞行器在飞行过程中会经历加、减速和爬升等变化过程，为了研究这些变化过程对飞行器飞行状态及其发动机工作模式的影响，要求高超声速风洞具备模拟可变气流参数的能力，因此，风洞喷管需具有通过内部结构形状的变化，进而改变出口气流速度的能力。
由于高超声速飞行器通常在马赫数4～7状态下飞行，总温在900K～2100K范围之间、总压在1MPa～6.5MPa范围之间，风洞喷管需要在高温高压条件下的工作。对于变马赫数喷管来说，由于喷管出口气流马赫数及其他状态参数需要根据试验需求进行连续变化，要求喷管型面结构必须按照喷管出口气流参数的变化进行改变。喷管型面的变化通常采用转动的方式实现，型面结构与固定部件采用动密封结构。为了保证喷管的密封结构不影响运动部件的转动，同时确保高温高压条件下运动过程中的动密封的有效性，避免因高温高压气体的泄露而导致喷管结构损伤，喷管运动型面与静止部件间的转动结构设计尤为重要。
目前，国内外现有的高超声速风洞变马赫数喷管型面转动结构通常采用内置式转轴的结构方式，由于空间、结构以及喷管高温高压工作条件的限制，喷管动密封和转动结构往往会相互干涉，为喷管的设计和制造带来一定的困难，因此急需设计一款高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，解决变马赫数喷管动密封与转轴之间干涉问题，避免了转轴与动密封性能间的相互影响，获得良好的密封和运动特性。
发明内容
本发明意在提供一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，解决了现有的风洞喷管在风洞试验中无法实现马赫数变化的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，包括与喷管连通的固定箱体，所述固定箱体上开有凹槽，所述凹槽内滑动密封连接有活动型面板，所述活动型面板的一侧设有驱动器，所述活动型面板的另一侧设有转轴连接结构，所述转轴连接结构的下端设有转轴安装孔，所述固定箱体上转动连接有对称设置的活动型面板转轴，每根所述活动型面板转轴设置在对应的安装孔内。
优选的，所述活动型面板与凹槽之间采用石墨盘根动密封结构。
通过上述设置，可实现固定相提与活动型面板在相对运动过程中高温高压条件下的动密封性能。
与现有技术相比，本方案的有益效果：
本方案采用外置式转动结构，避免了动密封结构与转轴之间的干涉，大大的降低了试验装置设计和制造的成本，同时可获得良好的动密封性能和运动特性。
附图说明
图1是本发明一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构的轴侧视图；
图2是本发明一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构的主视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：固定箱体1、活动型面板2、转轴连接结构3、转轴4、驱动器连接结构5、石墨盘根6。
实施例
如附图1和附图2所示：一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，包括与喷管连通的固定箱体1，固定箱体1一侧开有与喷管连通的进气口，固定箱体1的另一侧开有与进气口位于同一平面的出气口。固定箱体1的顶部开有凹槽，凹槽内滑动密封连接有活动型面板2，活动型面板2与凹槽之间设有石墨盘根6，借助石墨盘根6可确保两者之间的动密封，从而有利于维持本方案在高温条件下的可靠性。活动型面板2的左侧通过驱动连接结构连接有驱动器，活动型面板2的右侧设有转轴连接结构3，转轴连接结构3包括两个“L”形状连接杆和连接在两个连接杆之间的固定块，转轴连接结构3的下端均穿设有转轴4安装孔，每个转轴4安装孔与固定箱体1侧壁转动连接的转轴4。
工作时，通过活动型面板2上的驱动器来对活动型面板2的左侧施加作用力驱使其上下移动，促使活动型面板2围绕转轴4转动，此时活动型面板2与固定箱体1下表面位置发生连续变化，从而实现喷管排出气流马赫数的连续变化。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (2)
1.一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，其特征在于：包括与喷管连通的固定箱体，所述固定箱体上开有凹槽，所述凹槽内滑动密封连接有活动型面板，所述活动型面板的一侧设有驱动器，所述活动型面板的另一侧设有转轴连接结构，所述转轴连接结构的下端设有转轴安装孔，所述固定箱体上转动连接有对称设置的活动型面板转轴，每根所述活动型面板转轴设置在对应的安装孔内。
2.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构，其特征在于：所述活动型面板与凹槽之间采用石墨盘根动密封结构。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111047791X | 2021-09-08 | ||
| CN202111047791 | 2021-09-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113933013A true CN113933013A (zh) | 2022-01-14 |
Family
ID=79288352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111405154.5A Pending CN113933013A (zh) | 2021-09-08 | 2021-11-24 | 一种高超声速风洞变马赫数喷管的活动型面板转动机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113933013A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115371938A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-22 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种适用于高超声速连续变马赫数的喷管 |
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2021
- 2021-11-24 CN CN202111405154.5A patent/CN113933013A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115371938A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-22 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种适用于高超声速连续变马赫数的喷管 |
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Legal Events
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