CN114894425A - 一种大型跨声速风洞半柔壁喷管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，属于航空气动力风洞试验技术领域。解决的是现有装置中承重低，无法适用于大型跨声速风洞试验的问题。包括后端板、主框架、型面组件、驱动机构、前端板、侧壁板和行走机构，主框架的下侧设置有行走机构，主框架的左右两侧均设置有侧壁板，主框架、侧壁板的前后两端分别与前端板、后端板连接，型面组件设置在侧壁板的上下两侧，型面组件的前后两端分别与前端板、后端板建立连接，若干驱动机构对称设置，驱动机构的两端分别与主框架、型面组件连接。增加了装置的强度，提高其承重能力，便于装置的维修维护，保障试验的顺利进行。

Description

一种大型跨声速风洞半柔壁喷管

技术领域

本发明涉及一种大型跨声速半柔壁喷管，属于航空气动力风洞试验技术领域。

背景技术

风洞在气动力研究和飞行器气动力设计中起到非常重要的作用，随着航空、航天飞行器技术的发展，风洞也从最初的亚声速风洞逐步发展到超声速风洞，最终在解决Ma1.0气流堵塞问题后，设计开发出了跨声速风洞。

喷管作为跨声速风洞的重要组成部段，其收缩部分能够将稳定段来流从亚声速均匀加速到声速，再通过喉道后的喷管型面均匀加速膨胀，直至喷管出口，获得设计马赫数的均匀气流。喷管设计马赫数由喷管出口面积与喉道面积比决定；而喷管的型面则保证其出口获得试验要求的平行气流。因此，喷管的设计及加工质量将直接影响试验段的流场品质。

现有跨声速风洞使用的喷管形式有固块喷管、全柔壁喷管和半柔壁喷管三类。固块喷管结构简单，由对称安装的二个相同型面的喷管块组成，每对喷管块对应一个特定马赫数。全柔壁喷管的型面由从入口延伸到出口的柔板形成，由驱动机构来控制柔板的弯曲变形以形成所需马赫数型面。半柔壁喷管由一固定喉道块和柔板组成，喉道块和柔板在转折垫处相连，通过驱动机构来改变等厚度柔板的型面，同时控制喉道块的转动和移动来调节喷管型面。

由于一套固块喷管仅能提供一个特定的马赫数，对试验马赫数范围比较宽的跨声速风洞来说，则需要许多套喷管，且各固块喷管间的设计马赫数间隔较大，无法满足型号试验马赫数的需要；全柔壁喷管可以为跨声速风洞提供较宽的马赫数调节范围，但由于柔壁喷管的轴向尺寸普遍较长，为了驱动较长的柔板使其达到所需型面要求，往往需要为其配置大量的驱动机构，因此需要较大的制造成本，同时由于驱动机构的增加，其型面的控制难度也相应加大；相比于固块喷管和全柔壁喷管，半柔壁具有马赫数连续可调、驱动机构数量较少、型面调节快速高效等优点，从而被广泛应用于跨声速风洞中，现有的半柔壁多安装于设备的中部，存承重低的问题，因此其无法适用于大型跨声速风洞试验。

因此，亟需提出一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明研发解决的是现有装置中承重低，无法适用于大型跨声速风洞试验的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，包括后端板、主框架、型面组件、驱动机构、前端板、侧壁板和行走机构，主框架的下侧设置有行走机构，主框架的左右两侧均设置有侧壁板，主框架、侧壁板的前后两端分别与前端板、后端板连接，型面组件设置在侧壁板的上下两侧，型面组件的前后两端分别与前端板、后端板建立连接，若干驱动机构对称设置，驱动机构的两端分别与主框架、型面组件连接。

优选的：所述型面组件包括入口滑动端、入口柔板、喉道块、出口柔板、出口固定件、支撑点铰链座和横轴，所述入口柔板与出口柔板的连接处设置有喉道块，入口柔板的前端与前端板连接，前端板上设置有横轴，前端板通过横轴与入口滑动端的一端转动连接，入口滑动端上加工有滑槽，出口柔板的后端通过出口固定件与后端板连接，入口柔板、喉道块、出口柔板上均设置有支撑点铰链座，若干驱动机构通过支撑点铰链座布置在入口柔板、喉道块、出口柔板的外侧，第一驱动机构与入口滑动端的滑槽连接。

优选的：所述驱动机构包括伺服电机、减速器、电动螺旋升降机、升降机铰链座、编码器、横梁、第一销轴和第二销轴，伺服电机的输出端通过减速器与电动螺旋升降机连接，伺服电机、减速器、电动螺旋升降机均安装在横梁上，横梁通过第一销轴与主框架连接，电动螺旋升降机的输出端与升降机铰链座连接，升降机铰链座通过第二销轴与支撑点铰链座连接，电动螺旋升降机输入轴的一端安装编码器。

优选的：所述主框架包括下梁、立柱和上梁，所述下梁、上梁之间设置有若干立柱，下梁、上梁的两端分别连接有前端板、后端板，下梁、上梁对称设置，下梁、上梁均具有前部水平段、中部倾斜衔接段和后部水平段，所述立柱的数量为四根，所述前部水平段的两端分别设置立柱，后部水平段的两端分别设置立柱，下梁的下部设置有行走机构。

优选的：所述驱动机构中的第一驱动机构的驱动端与入口滑动端连接，第二驱动机构、第三驱动机构的输出端与入口柔板建立连接，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均与前部水平段铰接，第四驱动机构、第五驱动机构与喉道块建立连接，第四驱动机构连接在前部水平段与中部倾斜衔接段的连接部，第五驱动机构与中部倾斜衔接段连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构的驱动端与出口柔板建立连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构与后部水平段连接。

优选的：侧壁板中心轴线位置开设一排测压孔，侧壁板靠近出口端的位置上分别开设一列测压孔，测压孔内安装有测压头组件。

优选的：所述侧壁板的下部设置有若干滚轮。

优选的：型面保护装置包括焊接式应变计、高速静态应变数据采集仪、电源控制器、交换机和计算机，所述入口柔板与出口柔板的外表面设置焊接式应变计，焊接式应变计与高速静态应变数据采集仪电性连接，高速静态应变数据采集仪与电源控制器连接，若干电源控制器通过交换机与计算机连接，计算机控制系统报警，系统报警与控制驱动机构电性连接，从而控制驱动机构的启停。

优选的：所述行走机构包括步进电机和车轮，所述步进电机与主框架连接，步进电机的输出端与车轮连接。

优选的：还包括置物箱，所述置物箱设置在机架的上部。

本发明具有以下有益效果：

1.本装置为多支点半柔壁形式，型面驱动采用双电机分别驱动两台电动螺旋升降机控制同一支撑点的形式，并在测控系统中采用了多电机同步控制技术，可以为大型跨声速风动柔壁喷管段提供足够的型面驱动力，以保证型面控制的精度和速度；

2.本装置搭建了一个长期有效的型面保护装置，确保柔板的安全性和可靠性；

3.在密封系统中，为了保证充气密封的可靠性，设计了特殊的密封圈截面，保证在密封面上至少有两道密封环压紧，同时增加了密封面的耐磨性，此外，充气密封圈的安装结构采用分段式盖板进行压紧，在保证可靠性的基础上，降低了拆卸难度；

4.本装置通过入口滑动端的转动、入口滑动端上的直线型滑槽与第一驱动机构的配合，以适应马赫数调节过程中型面长度和入口部分斜率的变化，型面出口处为平直段，通过出口固定件与后端板固定连接，在试验过程中不会改变出口型面斜率，在保证调节工作顺利进行的基础上，增加了装置的强度，提高其承重能力，便于装置的维修维护，保障试验的顺利进行。

附图说明

图1是本发明的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管的结构示意图；

图2是本发明的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管的主视图；

图3是测压头组件示意图；

图4是侧壁板结构示意图；

图5是型面组件示意图；

图6是入口滑动端剖视图；

图7是驱动机构主视示意图；

图8是驱动机构侧视示意图；

图9是行走机构示意图；

图10是型面保护装置系统示意图；

图中1-后端板，2-主框架，3-型面组件，4-驱动机构，5-前端板，6-侧壁板，7-密封系统，8-行走机构，9-入口滑动端，10-入口柔板，11-喉道块，12-出口柔板，13-出口固定件，14-支撑点铰链座，15-下梁，16-立柱，17-上梁，18-测压孔，19-测压头组件，20-滚轮，21-横轴，22-滑块，23-伺服电机，24-减速器，25-电动螺旋升降机，26-升降机铰链座，27-编码器，28-横梁，29-第一销轴，30-第二销轴，31-步进电机，32-车轮，33-密封圈，34-盖板。

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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施方式一：结合图1-10说明本实施方式，本实施方式的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，包括后端板1、主框架2、型面组件3、驱动机构4、前端板5、侧壁板6和行走机构8，主框架2的下侧设置有行走机构8，主框架2的左右两侧均设置有侧壁板6，主框架2、侧壁板6的前后两端分别与前端板5、后端板1连接，型面组件3设置在侧壁板6的上下两侧，型面组件3的前后两端分别与前端板5、后端板1建立连接，若干驱动机构4对称设置，驱动机构4的两端分别与主框架2、型面组件3连接。

具体实施方式二：结合图1-10说明本实施方式，本实施方式的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，包括后端板1、主框架2、型面组件3、驱动机构4、前端板5、侧壁板6和行走机构8，主框架2的下侧设置有行走机构8，主框架2的左右两侧均设置有侧壁板6，主框架2、侧壁板6的前后两端分别与前端板5、后端板1连接，型面组件3设置在侧壁板6的上下两侧，型面组件3的前后两端分别与前端板5、后端板1建立连接，若干驱动机构4对称设置，驱动机构4的两端分别与主框架2、型面组件3连接；所述型面组件3包括入口滑动端9、入口柔板10、喉道块11、出口柔板12、出口固定件13、支撑点铰链座14和横轴21，所述入口柔板10与出口柔板12的连接处设置有喉道块11，入口柔板10的前端与前端板5连接，前端板5上设置有横轴21，前端板5通过横轴21与入口滑动端9的一端转动连接，入口滑动端9上加工有滑槽，出口柔板12的后端通过出口固定件13与后端板1连接，入口柔板10、喉道块11、出口柔板12上均设置有支撑点铰链座14，若干驱动机构4通过支撑点铰链座14布置在入口柔板10、喉道块11、出口柔板12的外侧，第一驱动机构与入口滑动端9的滑槽连接；所述驱动机构4包括伺服电机23、减速器24、电动螺旋升降机25、升降机铰链座26、编码器27、横梁28、第一销轴29和第二销轴30，伺服电机23、减速器24、电动螺旋升降机25、升降机铰链座26、编码器27的数量均为两个，伺服电机23的输出端通过减速器24与电动螺旋升降机25连接，伺服电机23、减速器24、电动螺旋升降机25均安装在横梁28上，横梁28通过第一销轴29与主框架2连接，电动螺旋升降机25的输出端与升降机铰链座26连接，升降机铰链座26通过第二销轴30与支撑点铰链座14连接，电动螺旋升降机25输入轴的一端安装绝对值编码器；所述主框架2包括下梁15、立柱16和上梁17，所述下梁15、上梁17之间设置有若干立柱16，下梁15、上梁17的两端分别连接有前端板5、后端板1，下梁15、上梁17对称设置，下梁15、上梁17均具有前部水平段、中部倾斜衔接段和后部水平段，所述立柱16的数量为四根，所述前部水平段的两端分别设置立柱16，后部水平段的两端分别设置立柱16，下梁15的下部设置有行走机构8；所述驱动机构4中的第一驱动机构的驱动端与入口滑动端9连接，第二驱动机构、第三驱动机构的输出端与入口柔板10建立连接，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均与前部水平段铰接，第四驱动机构、第五驱动机构与喉道块11建立连接，第四驱动机构连接在前部水平段与中部倾斜衔接段的连接部，第五驱动机构与中部倾斜衔接段连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构的驱动端与出口柔板12建立连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构与后部水平段连接；侧壁板6中心轴线位置开设一排测压孔18，侧壁板6靠近出口端的位置上分别开设一列测压孔18，测压孔18内安装有测压头组件19；所述侧壁板6的下部设置有若干滚轮20。

具体实施方式三：结合图1-10说明本实施方式，本实施方式的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，包括后端板1、主框架2、型面组件3、驱动机构4、前端板5、侧壁板6和行走机构8，主框架2的下侧设置有行走机构8，主框架2的左右两侧均设置有侧壁板6，主框架2的前后两端分别通过螺栓与前端板5、后端板1连接，侧壁板6为喷管的主要承力件，侧壁板6通过螺栓分别与主框架2、前端板5和后端板1连接，承受剪切载荷，型面组件3设置在侧壁板6的上下两侧，型面组件3的前后两端分别与前端板5、后端板1建立连接，若干驱动机构4对称设置，驱动机构4的两端分别与主框架2、型面组件3连接；所述型面组件3包括入口滑动端9、入口柔板10、喉道块11、出口柔板12、出口固定件13、支撑点铰链座14和横轴21，所述入口柔板10与出口柔板12的连接处设置有喉道块11，入口柔板10的前端与前端板5连接，前端板5上设置有横轴21，前端板5通过横轴21与入口滑动端9的一端转动连接，入口滑动端9上加工有滑槽，入口柔板10通过T型滑块在入口滑动端的滑槽内滑动，出口柔板12的后端通过出口固定件13与后端板1连接，入口柔板10、喉道块11、出口柔板12上均设置有支撑点铰链座14，若干驱动机构4通过支撑点铰链座14布置在入口柔板10、喉道块11、出口柔板12的外侧，本发明中共有10组驱动机构，驱动机构采用双电机驱动，可以为型面提供更大的驱动力，适用于大尺寸风洞，第一驱动机构与入口滑动端9的滑槽连接，驱动机构4控制喉道块11的移动和转动，同时控制入口柔板10和出口柔板12的弯曲形状，使位置变化后的喉道块11与变形后的柔板组成的新型面与喷管理论气动型面相吻合，从而保证试验要求的马赫数和气流均匀度；所述驱动机构4包括伺服电机23、减速器24、电动螺旋升降机25、升降机铰链座26、编码器27、横梁28、第一销轴29和第二销轴30，伺服电机23、减速器24、电动螺旋升降机25、升降机铰链座26、编码器27的数量均为两个，伺服电机23的输出端通过减速器24与电动螺旋升降机25连接，伺服电机23、减速器24、电动螺旋升降机25均安装在横梁28上，横梁28通过第一销轴29与主框架2连接，电动螺旋升降机25的输出端与升降机铰链座26连接，升降机铰链座26通过第二销轴30与支撑点铰链座14连接，电动螺旋升降机25输入轴的一端安装绝对值编码器，用于对驱动机构4进行位置反馈，在马赫数调节过程中，首先通过伺服电机23和减速器24驱动电动螺旋升降机25伸长缩短到事先计算出的所需马赫数型面对应的行程量，在这一过程中每一组驱动机构4会绕其固定的销轴29转动，从而使第二销轴30带动喉道块11运动到型面所需位置或带动柔板弯曲到所需形状，最终得到所需马赫数型面；所述主框架2包括下梁15、立柱16和上梁17，所述下梁15、上梁17之间设置有若干立柱16，下梁15、上梁17的两端分别连接有前端板5、后端板1，总体采用两纵四横的门架结构，为喷管其它部件提供安装基础，现有的型面及驱动多采用左右布置，而本发明型面及驱动机构采用上下布置，下梁15、上梁17上下对称设置，为型面驱动机构提供一个稳定的支撑点，采用上下布置的主要是由于本发明的风洞尺寸过大，与大多数的风洞型面相比，其型面（型面组件3）宽度相应增大，受到型面板（入口柔板和出口柔板）的重量影响，在安装过程中无法保证型面一直处于垂直状态，本装置避免对驱动机4构造成极大的附加倾覆力，防止装置卡死，下梁15、上梁17均具有前部水平段、中部倾斜衔接段和后部水平段，所述立柱16的数量为四根，所述前部水平段的两端分别设置立柱16，后部水平段的两端分别设置立柱16，下梁15的下部设置有行走机构8；所述驱动机构4中的第一驱动机构的驱动端与入口滑动端9连接，入口滑动端9可绕安装在前端板5上的横轴21转动，通过其上三个滑槽与安装在入口柔板上的滑块22相配合，使其在内滑动，滑块22为T型滑块，由于大型跨声速风洞半柔壁喷管的长度大，装置的后端固定，因此其在调整时变形量较大，因此本装置通过入口滑动端9的转动、入口滑动端9上的直线型滑槽与第一驱动机构的配合，以适应马赫数调节过程中型面长度和入口部分斜率的变化，型面出口处为平直段，通过出口固定件13与后端板1固定连接，在试验过程中不会改变出口型面斜率，在保证调节工作顺利进行的基础上，增加了装置的强度，提高其承重能力，便于装置的维修维护，保障试验的顺利进行，提高试验效率，第二驱动机构、第三驱动机构的输出端与入口柔板10建立连接，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均与前部水平段铰接，第四驱动机构、第五驱动机构与喉道块11建立连接，第四驱动机构连接在前部水平段与中部倾斜衔接段的连接部，第五驱动机构与中部倾斜衔接段连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构的驱动端与出口柔板12建立连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构与后部水平段连接；侧壁板6中心轴线位置开设一排测压孔18，侧壁板6靠近出口端的位置上分别开设一列测压孔18，测压孔18内安装有测压头组件19，用以在调试过程中监测喷管内壁面的压力分布情况，测压孔布置是根据气动设计；所述侧壁板6的重量约为20t，几乎是小型侧壁板重量的10倍，所述侧壁板6的下部设置有若干滚轮20，滚轮20位于下梁15上，由于装置尺寸大，侧壁板6重量大，因此在侧壁板6下面分别安装多组滚轮20，在拆除侧壁四周螺栓后通过滚轮20支撑侧壁板重力，便于侧壁板在下梁15上实现侧向移动，从而辅助侧壁板的开合，以便工作人员对喷管进行检修维护，还包括型面保护装置，型面保护装置包括焊接式应变计、高速静态应变数据采集仪、电源控制器、交换机和计算机，所述入口柔板10与出口柔板12的外表面设置焊接式应变计，焊接式应变计与高速静态应变数据采集仪电性连接，高速静态应变数据采集仪与电源控制器连接，若干电源控制器通过交换机与计算机连接，计算机控制系统报警，系统报警与控制驱动机构4电性连接，从而控制驱动机构4的启停；所述行走机构8包括步进电机31和车轮32，所述步进电机31与主框架2连接，步进电机31的输出端与车轮32连接，行走机构8便于喷管从跨声速风洞驻室内移出进行检修标定，可以沿顺气流方向轨道移动，在到达指定位置后，可以通过驻室内的顶升装置，辅助行走机构进行90°转向，再沿垂直于气流方向的轨道移出驻室；型面保护装置用于确保柔板应力在变形过程中不会达到或超过其材料的屈服极限而产生塑形变形，型面保护装置是一种高速应变测试分析系统，在入口柔板10和出口柔板12背面焊接应变计，入口柔板10和出口柔板12背面为型面变化过程中，柔板曲率半径最小位置，再通过高速静态应变数据采集仪实时反馈柔板应变情况，当曲率超过允许值时，控制系统报警，驱动机构4将停止动作，型面组件3立即停止弯曲变形，从而达到保护入口柔板10和出口柔板12的目的；

还包括滑块22，入口滑动端9上加工有滑槽，入口柔板10上设置有滑块22，滑块22与入口滑动端9的滑槽滑动连接；

前端板5、侧壁板6的外侧均设置有密封系统7，所述密封系统7采用的是充气密封圈和密封条的形式实现喷管内部以及其与前后部段的密封；

在密封系统7中，为了保证充气密封的可靠性，设计了特殊的密封圈截面33，保证在密封面上至少有两道密封环压紧，同时增加了密封面的耐磨性，此外，充气密封圈的安装结构采用分段式盖板34进行压紧，在保证可靠性的基础上，降低了拆卸难度。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：包括后端板（1）、主框架（2）、型面组件（3）、驱动机构（4）、前端板（5）、侧壁板（6）和行走机构（8），主框架（2）的下侧设置有行走机构（8），主框架（2）的左右两侧均设置有侧壁板（6），主框架（2）、侧壁板（6）的前后两端分别与前端板（5）、后端板（1）连接，型面组件（3）设置在侧壁板（6）的上下两侧，型面组件（3）的前后两端分别与前端板（5）、后端板（1）建立连接，若干驱动机构（4）对称设置，驱动机构（4）的两端分别与主框架（2）、型面组件（3）连接。

2.根据权利要求1所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：所述型面组件（3）包括入口滑动端（9）、入口柔板（10）、喉道块（11）、出口柔板（12）、出口固定件（13）、支撑点铰链座（14）和横轴（21），所述入口柔板（10）与出口柔板（12）的连接处设置有喉道块（11），入口柔板（10）的前端与前端板（5）连接，前端板（5）上设置有横轴（21），前端板（5）通过横轴（21）与入口滑动端（9）的一端转动连接，入口滑动端（9）上加工有滑槽，出口柔板（12）的后端通过出口固定件（13）与后端板（1）连接，入口柔板（10）、喉道块（11）、出口柔板（12）上均设置有支撑点铰链座（14），若干驱动机构（4）通过支撑点铰链座（14）布置在入口柔板（10）、喉道块（11）、出口柔板（12）的外侧，第一驱动机构与入口滑动端（9）的滑槽连接。

3.根据权利要求2所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：所述驱动机构（4）包括伺服电机（23）、减速器（24）、电动螺旋升降机（25）、升降机铰链座（26）、编码器（27）、横梁（28）、第一销轴（29）和第二销轴（30），伺服电机（23）的输出端通过减速器（24）与电动螺旋升降机（25）连接，伺服电机（23）、减速器（24）、电动螺旋升降机（25）均安装在横梁（28）上，横梁（28）通过第一销轴（29）与主框架（2）连接，电动螺旋升降机（25）的输出端与升降机铰链座（26）连接，升降机铰链座（26）通过第二销轴（30）与支撑点铰链座（14）连接，电动螺旋升降机（25）输入轴的一端安装编码器（27）。

4.根据权利要求3所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：所述主框架（2）包括下梁（15）、立柱（16）和上梁（17），所述下梁（15）、上梁（17）之间设置有若干立柱（16），下梁（15）、上梁（17）的两端分别连接有前端板（5）、后端板（1），下梁（15）、上梁（17）对称设置，下梁（15）、上梁（17）均具有前部水平段、中部倾斜衔接段和后部水平段，所述立柱（16）的数量为四根，所述前部水平段的两端分别设置立柱（16），后部水平段的两端分别设置立柱（16），下梁（15）的下部设置有行走机构（8）。

5.根据权利要求4所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：所述驱动机构（4）中的第一驱动机构的驱动端与入口滑动端（9）连接，第二驱动机构、第三驱动机构的输出端与入口柔板（10）建立连接，第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构均与前部水平段铰接，第四驱动机构、第五驱动机构与喉道块（11）建立连接，第四驱动机构连接在前部水平段与中部倾斜衔接段的连接部，第五驱动机构与中部倾斜衔接段连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构的驱动端与出口柔板（12）建立连接，第六驱动机构、第七驱动机构、第八驱动机构、第九驱动机构、第十驱动机构与后部水平段连接。

6.根据权利要求3所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：侧壁板（6）中心轴线位置开设一排测压孔（18），侧壁板（6）靠近出口端的位置上分别开设一列测压孔（18），测压孔（18）内安装有测压头组件（19）。

7.根据权利要求1或6所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：所述侧壁板（6）的下部设置有若干滚轮（20）。

8.根据权利要求6所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：还包括型面保护装置，型面保护装置包括焊接式应变计、高速静态应变数据采集仪、电源控制器、交换机和计算机，所述入口柔板（10）与出口柔板（12）的外表面设置焊接式应变计，焊接式应变计与高速静态应变数据采集仪电性连接，高速静态应变数据采集仪与电源控制器连接，若干电源控制器通过交换机与计算机连接，计算机控制系统报警，系统报警与控制驱动机构（4）电性连接，从而控制驱动机构（4）的启停。

9.根据权利要求1或4所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：所述行走机构（8）包括步进电机（31）和车轮（32），所述步进电机（31）与主框架（2）连接，步进电机（31）的输出端与车轮（32）连接。

10.根据权利要求2所述的一种大型跨声速风洞半柔壁喷管，其特征在于：还包括滑块（22），入口滑动端（9）上加工有滑槽，入口柔板（10）上设置有滑块（22），滑块（22）与入口滑动端（9）的滑槽滑动连接。

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