CN116538217A - 一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统 - Google Patents

一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统 Download PDF

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CN116538217A CN202310415504.9A CN202310415504A CN116538217A CN 116538217 A CN116538217 A CN 116538217A CN 202310415504 A CN202310415504 A CN 202310415504A CN 116538217 A CN116538217 A CN 116538217A
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Abstract

本发明涉及一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统，为了提高重活塞驱动类激波风洞的性能，通过在活塞上增加特殊设计的刹车装置，该刹车装置包括集气腔、导气通道、刹车板、刹车气腔、单向进气阀和气动阀门，活塞正面压力开始下降后刹车装置启动，增大活塞与激波管的摩擦力，进而阻止重活塞在压缩管末端回弹或撞击压缩管末端，使其接近软着陆运动类型，不仅保障了重活塞和风洞运行的安全性，还增加了喷管贮室平稳压力的时间，有效增加了喷管驻室的总温总压，提高风洞运行性能。

Description

一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统
技术领域
本发明涉及一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统，属于激波风洞工程技术领域。
背景技术
自由活塞激波风洞的工作原理是采用高压空气在压缩管中推动重活塞对驱动气体进行快速压缩，实现对驱动气体的加热加压，以便在激波管中获得更强的激波，实现高焓试验来流。重活塞在运动的过程中的动能超过20MJ，对重活塞在压缩管末端运动的控制是保证风洞运行安全以及风洞高性能运行的重要手段。重活塞在压缩管末端运动类型分为以下三种情况：软着陆，即重活塞以较小的速度在压缩管末端停止；回弹，即活塞未到达压缩管末端壁面时，速度降至零并被回弹，然后随着驱动端压力逐渐减小再次加速，并以一定速度撞击压缩管末端壁面，极端情况下会发生多次回弹；正碰，即重活塞以较快的速度撞击压缩管末端壁面。由于重活塞质量较大，正碰有可能对风洞造成十分严重的损伤，这应该是我们应当避免的。活塞回弹对风洞运行安全影响不大，但是活塞回弹容易产生强烈的膨胀波，该膨胀波到达喷管贮室，减少喷管贮室平稳的压力时间。理论上，通过设置运行参数，可以使得重活塞以较小的速度在压缩管末端停止，实现软着陆，这样既可以保证风洞设备的安全，也尽可能满足了较长时间的常压驱动。不过影响软着陆的因素和运行参数较多，并且风洞还需模拟更多的试验状态，实际过程中实现活塞的软着陆并不容易，为了设备安全性考虑，目前自由活塞激波风洞的重活塞在压缩管末端的运动大多设计为回弹(较弱程度)运动类型，这成为限制风洞高性能运行的重要因素。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统，在活塞上增加气动刹车装置，当活塞正面压力开始下降后刹车装置启动，增大活塞与激波管的摩擦力，进而阻止重活塞在压缩管末端回弹或撞击压缩管末端，使其接近软着陆运动类型；这种方法不仅有效的保障了重活塞和风洞运行的安全性，还增加了喷管贮室平稳压力的时间，显著提高自由活塞激波风洞运行安全和性能。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种激波风洞重活塞刹车装置，包括：
刹车板，设置于重活塞外表面；
刹车气腔，设置于重活塞内部，位于刹车板内侧，当通过导气通道接收外部压缩管中的驱动气体B后，驱动刹车板对重活塞进行刹车；
集气腔，设置于重活塞内部，用于存储气体A；
导气通道，设置于重活塞内部，用于将压缩管中的驱动气体B与刹车气腔连通；
气动阀门，安装于导气通道上，控制导气通道的连通和闭合；
单向进气阀，安装于重活塞正面，两端分别连通集气腔内的气体A和压缩管中的驱动气体B，所述重活塞正面为重活塞朝向运动方向一侧表面。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述刹车板设计参数δ满足如下要求：
其中：sp为刹车板的总受力面积，ΔPb为驱动气体B和刹车板外侧间隙气体压差，μ为刹车板和压缩管之间的摩擦系数，R为重活塞半径，ΔPa为驱动气体B和活塞背面高压气体的压差，所述活塞背面为与活塞正面相对的一侧表面。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，还包括一对压板弹簧，所述压板弹簧设置在刹车板和活塞之间，用于在刹车板内外压差一致的情况将其压在原位，方便活塞的安装和取出。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述单向进气阀包括第一阀体、第一阀芯和第一压阀弹簧，第一阀体一端设有进气口，另一端设有出气口，第一阀芯安置在第一阀体内部；进出口压差一致时，第一阀芯受第一压阀弹簧压力堵住进气口；进气口压力大于出气口压力时，第一阀芯被推离进气口，单向进气阀打开；反之第一阀芯受气动压力堵住进气口，单向进气阀关闭。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述气动阀门包括第二阀体、第二阀芯和第二压阀弹簧，第二阀体侧面设有连接导气通道的阀体通气孔，第二阀芯侧面设有连接外部的阀芯通气孔；内外压差一致或外部压力较大时第二阀芯受弹簧力或外部气动压力维持在原位，此时第二阀芯通气孔和第二阀体通气孔不连通，气动阀门关闭；反之第二阀芯受内部气动压力，位置向外侧移动，到达启动位置，此时第二阀芯的阀芯通气孔和第二阀体的阀体通气孔连通，气动阀门打开。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述重活塞满足以下至少一项：
重活塞的质量为50～1000kg；
重活塞的运动速度接近、等于或者超过声速。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述刹车板外侧弧形与外部压缩管内壁弧形一致。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述重活塞通过轴对称方式沿周向安装多组刹车装置，以提高刹车板的受力面积sp。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述刹车装置中涉及的气路部分其截面积不少于50mm2，气腔体积不大于125000mm3。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述重活塞在靠近重活塞正面的环向侧面与压缩管之间的间隙为1～2mm，在靠近重活塞背面的环向侧面与压缩管之间的间隙为4～5mm，刹车板完全设置在间隙为4～5mm的重活塞环向侧面上。
在上述激波风洞重活塞刹车装置中，所述压缩管中的驱动气体B为高压驱动气体，峰值压力为数十兆帕；所述集气腔中气体A为高压气体，刹车装置工作时气体A的压力和驱动气体B的峰值压力相同。
一种激波风洞重活塞刹车系统，包括：重活塞、压缩管和上述刹车装置，其中刹车装置设置在重活塞上，重活塞设置在压缩管内，可在压缩管内运动。
一种激波风洞重活塞刹车方法，所述方法应用于上述刹车装置，所述方法包括：
重活塞在压缩管内运动不断压缩驱动气体B，驱动气体B压力逐渐上升并到达压力峰值，该过程中单向进气阀门打开，集气腔内气体A压力和驱动气体B压力一致，气动阀门处于关闭状态，刹车装置未启动；
驱动气体压力到达峰值后迅速下降，单向进气阀关闭，集气腔气体A压力维持在驱动气体B峰值压力处，此时集气腔内气体A压力大于驱动气体B压力，气动阀门打开，刹车装置启动，驱动气体B涌入刹车气腔中，刹车板工作，使重活塞停止运动；
驱动气体B压力下降至低于重活塞背面气体的压力时，刹车板受外侧气动压力回到原位，重活塞重新运动，以较低速度撞击压缩管末端。
本发明与现有技术相比至少包含如下有益效果：
本发明提供一种激波风洞重活塞刹车装置，为了提高重活塞驱动类激波风洞的性能，通过在活塞上增加特殊设计的刹车装置，活塞正面压力开始下降后刹车装置启动，增大活塞与激波管的摩擦力，进而阻止重活塞在压缩管末端回弹或撞击压缩管末端，使其接近软着陆运动类型，即使活塞在末端的运动类型从回弹变为软着陆，不仅保障了重活塞和风洞运行的安全性，还增加了喷管贮室平稳压力的时间，有效增加了喷管驻室的总温总压，提高风洞运行性能。
附图说明
图1为本发明实施例风洞运行中重活塞正面压力变化曲线；
图2为本发明实施例风洞运行中重活塞速度变化曲线；
图3为本发明实施例激波风洞重活塞刹车装置结构示意图；
图4为本发明实施例单向进气阀结构示意图；
图5为本发明实施例气动阀门结构示意图。
1-重活塞；2-刹车板；3-压板弹簧；4-集气腔；5-气动阀门；6-导气通道；7-单向进气阀；8-刹车气腔；9-进气口；10-单向进气阀芯(第一阀芯)；11-出气口；12-气动阀芯(第二阀芯)；13-气动阀门内气腔；14-阀芯通气孔；15-阀体通气孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
如图3所示为本发明实施例激波风洞重活塞刹车装置结构示意图，本发明中将重活塞1朝向运动方向一侧表面定义为重活塞正面，反之定义为重活塞背面，重活塞1的环周定义为侧面。该波风洞重活塞刹车装置包括集气腔4、导气通道6、刹车板2、压板弹簧3、刹车气腔8、单向进气阀7和气动阀门5，其中刹车板2安装于重活塞1侧面，刹车装置启动后刹车板2给重活塞1提供足够摩擦力，阻止其回弹。刹车板2内侧为高压刹车气腔8，刹车装置运行过程中给刹车板2提供向外的压力，当通过导气通道6接收外部压缩管中的高压驱动气体B后，高压刹车气腔8驱动刹车板2对重活塞1进行刹车操作。
导气通道6设置于重活塞1内部，用于将压缩管中的高压驱动气体B与刹车气腔8连通，给刹车气腔8提供高压气体。气动阀门5安装于导气通道6上，控制导气通道6的连通和闭合，气动阀门5一端接通集气腔4内的高压气体A，另一端接通压缩管中的高压驱动气体B，其开关状态由两侧的压差决定。
集气腔4设置于重活塞1内部，是重活塞1内部的一个储气腔，用于存储气体A。单向进气阀7安装于重活塞1正面，两端分别连通集气腔4内的气体A和压缩管中的驱动气体B，进气侧为驱动气体B，出气侧为集气腔4内气体A，当驱动气体B压力上升时，集气腔4气体A压力和驱动气体B压力保持一致，当驱动气体B压力到达峰值并下降时集气腔4气体A压力维持在驱动气体B压力峰值处，此时集气腔4气体A压力高于驱动气体B压力时，导气通道6打开，刹车装置启动。
一可选实施例中，重活塞1在压缩管道中的运动速度接近甚至超过声速，重活塞1的质量为50～1000kg。
一可选实施例中，刹车板2提供的摩擦力若要达到阻止重活塞1回弹目的，其设计参数δ需满足下式：
其中，sp为刹车板的总受力面积，ΔPb为驱动气体B和刹车板外侧间隙气体压差，μ为刹车板和压缩管之间的摩擦系数，R为活塞半径，ΔPa为驱动气体B和活塞背面高压气体的压差，由于间隙泄露流的因素ΔPb≤ΔPa。
一可选实施例中，为了尽可能的增大ΔPb，重活塞1在靠近重活塞正面的环向侧面与压缩管之间的间隙为1～2mm，在靠近重活塞背面的环向侧面与压缩管之间的间隙为4～5mm，刹车板2完全设置在间隙为4～5mm的重活塞环向侧面上。实际运行过程中这样的设置可以保证刹车板2的外侧间隙内压力和活塞背面压力基本一致，即
一可选实施例中，刹车板2外侧弧形和压缩管内壁弧形一致，这样在刹车装置启动时，保证了刹车板2和压缩管之间有较大的接触面积。
一可选实施例中，在刹车板2和活塞1之间设置一对压板弹簧3，在刹车板2内外压差一致的情况将其压在原位，方便安装进压缩管。
一可选实施例中，单向进气阀7包括第一阀体、第一阀芯10和第一压阀弹簧，第一阀体一端设有进气口9，另一端设有出气口11，第一阀芯10安置在第一阀体内部；进出口压差一致时，第一阀芯10受第一压阀弹簧压力堵住进气口9；进气口9压力大于出气口11压力时，第一阀芯10被推离进气口9，单向进气阀7打开；反之第一阀芯10受气动压力堵住进气口9，单向进气阀7关闭。如图4所示为本发明实施例单向进气阀结构示意图。
一可选实施例中，气动阀门5包括第二阀体、第二阀芯12和第二压阀弹簧，第二阀体侧面设有连接导气通道6的阀体通气孔15，第二阀芯12侧面设有连接外部的阀芯通气孔14；内外压差一致或外部压力较大时第二阀芯12受弹簧力或外部气动压力维持在原位，此时第二阀芯12通气孔和第二阀体通气孔不连通，气动阀门5处于关闭状态；反之第二阀芯12受内部气动压力，位置向外侧移动，到达启动位置，此时第二阀芯12的阀芯通气孔14和第二阀体的阀体通气孔15连通，气动阀门5处于打开状态。如图5所示为本发明实施例气动阀门结构示意图。
一可选实施例中，刹车装置中涉及到的气路部分其截面积不少于50mm2，气腔体积不大于125000mm3，这样保证了高压集气腔和高压刹车气腔气体快速压变能力，使刹车装置的启动时间在毫秒级别。
一可选实施例中，刹车装置通过轴对称方式安置在活塞周向，尽可能的提高刹车板的受力面积sp。
一可选实施例中，压缩管中的驱动气体B为高压驱动气体，峰值压力为数十兆帕；集气腔4中气体A为高压气体，刹车装置工作时气体A的压力和驱动气体B的峰值压力相同或相当。
本发明还提供一种激波风洞重活塞刹车系统，包括重活塞1、压缩管和上述刹车装置，其中刹车装置设置在重活塞1上，刹车装置的刹车板2设置在重活塞1外侧，其余组件设置在重活塞1内部，重活塞1设置在压缩管内，可在压缩管内运动。
本发明还提供一种激波风洞重活塞刹车方法，该方法应用于上述刹车装置，该方法包括如下步骤：
一、重活塞1在压缩管内运动不断压缩驱动气体B，驱动气体B压力逐渐上升并到达压力峰值，单向进气阀门7打开，集气腔4内气体A压力和驱动气体B压力一致，气动阀门5处于关闭状态，刹车装置未启动。
二、驱动气体压力到达峰值后迅速下降，单向进气阀7关闭，集气腔4气体A压力维持在驱动气体B峰值压力处，此时集气腔4内气体A压力大于驱动气体B压力，气动阀门5打开，刹车装置启动，驱动气体B涌入刹车气腔8中，刹车板2工作，使重活塞1停止运动。
三、驱动气体B压力下降至低于重活塞1背面气体的压力时，刹车板2受外侧气动压力回到原位，重活塞1重新运动，以较低速度撞击压缩管末端。
本发明重活塞不断压缩驱动气体，驱动气体压力逐渐上升并到达压力峰值期间，单向进气阀门打开，高压集气腔内压力和驱动气体压力一致。当驱动气体压力到达峰值后迅速下降，单向进气阀关闭，高压集气腔压力维持在驱动气体峰值压力处，气动阀门打开，刹车装置启动，高压驱动气体涌入高压刹车气腔中，刹车板工作，使速度本来已经接近零的重活塞停止。当驱动处压力继续下降并低于活塞背面气体的压力后，刹车板受外侧气动压力回到原位，活塞重新运动，以较低的速度撞击压缩管末端。本发明方案使活塞在末端的运动类型从回弹变为软着陆，不仅保障了重活塞和风洞运行的安全性，还增加了喷管贮室平稳压力的时间，有效增加了喷管驻室的总温总压，提高风洞运行性能。
在回弹运动类型中，活塞正面压力以及活塞运动速度的特点如图1和图2中棕色双点划线所示：风洞开始运行后由于高压气体推动活塞速度快速增大；随着驱动气体的压缩，其压力逐渐上升，活塞速度经历快速上升-逐渐趋于平缓-开始逐渐下降；当活塞前激波由压缩管末端壁面反射(多次)到活塞正面时，活塞正面处驱动气体压力快速上升，此时活塞速度快速下降；当活塞正面感受压力接近峰值时破膜，此时活塞还未减速到止停，由于此时活塞速度较小，并且破膜后驱动气流涌入压缩管，此时末端压力开始急剧下降(仍远大于活塞背部压力)，而活塞速度在这阶段到零；并且由于此时驱动气体压力仍高于活塞背后的高压气体压力，因而活塞向后运动，呈现回弹运动特点。针对重活塞回弹运动的特点给出本发明的上述技术方案。
实施例
本实施例提供了一种激波风洞重活塞刹车装置，如图3所示，包括激波管、重活塞1、高压集气腔4、导气通道6、刹车板2、压板弹簧3、刹车气腔8、单向进气阀7和气动阀门5。所述刹车板2安装在活塞侧面；刹车板2内侧为高压刹车气腔8，；导气通道6运行过程中连接了高压驱动气体和刹车气腔8；气动阀门5不仅安装在导气通道上，控制着导气通道6的开关，而且也安装在高压集气腔4和高压驱动气体之间，其开关状态由两侧的压差决定；高压集气腔4是重活塞内部的一个储气腔，单向进气阀7安装在活塞正面处，进气侧为高压驱动气体，出气侧为高压集气腔4。
重活塞1在管道中的运动速度接近甚至超过声速，所述重活塞的质量为275kg。
压缩管的直径为669mm，重活塞1长800mm，其中靠近活塞正面200mm处的活塞直径667mm，其余部分的直径为661mm；刹车板2长450mm，弦长83mm，完全安置在直径为661mm的重活塞1侧面上，刹车板2沿周向轴对称分布16块，因而刹车板2总受力面积为sp＝597600mm2；刹车板2材质采用铝合金，其和炮管之间的摩擦系数μ＝0.7；将上述参数代入式1，可得δ＝1.197>1，证明刹车板2提供的滑动摩擦力为两侧气动压力的1.2倍，可以迅速使重活塞1停止，并防止其回弹。
刹车板2和重活塞1之间设置的一对压板弹簧3提供的弹力为刹车板2重力的1.4倍，既方便重活塞1安装进压缩管中，又不至于弹力过高进而阻碍刹车板2启动。
如图4所示，单向进气阀7由单向进气阀体、单向进气阀芯10、压阀弹簧组成；阀体一端为进气口9，另一端为出气口11，阀芯10安置在阀体内部，进出口压差一致时，阀芯10受压阀弹簧压力堵住了进气口9；进气口9压力大于出气口11压力时，阀芯10被推离进气口，单向进气阀7打开；反之阀芯10受气动压力堵住了进气口9，单向进气阀7关闭。
如图5所示，气动阀门5由气动阀门阀体、压阀弹簧、气动阀门阀芯12组成，阀体侧面开有通气孔15连接导气通道，阀芯12侧面有连接外部的通气孔14；内外压差一致或外部压力较大时阀芯12受弹簧力或外部气动压力维持在原位，此时阀芯通气孔14和阀体通气孔15不连通，气动阀门5处于关闭状态；反之阀芯12受内部气动压力，位置向外侧移动，到达启动位置，此时阀芯通气孔14和阀体通气孔15连通，气动阀门5处于打开状态。
单向进气阀7的压阀弹簧在原位时提供的弹力为单向进气阀芯10重力的1.4倍，气动阀门5的压阀弹簧在原位时提供的弹力为单向进气阀芯13重力的1.4倍，这样有效的保证了阀门工作的可靠性。
单向进气阀7中气路截面积不小于78.5mm2，气动阀门5中的阀芯通气孔14和阀体通气孔15和截面积不小于100mm2，导气通道6截面积不小于78.5mm2。高压集气腔4体积为1000000mm3，高压刹车气腔8为373500mm3，实际运行过程中刹车装置的的启动响应时间不超过0.5ms。
一种激波风洞重活塞刹车方法，采用上述重活塞刹车装置，包括如下步骤：
步骤1，质量为275kg的重活塞1从压缩管前端受高压储气室高压气体推动，不断压缩驱动气体，驱动气体压力逐渐上升并到达压力峰值，此时单向进气阀门7打开，高压集气腔4内压力和驱动气体压力一致，气动阀门5处于关闭状态，刹车装置未启动。
步骤2，由于重活塞1的速度快速下降以及膜片破裂，驱动气体压力到达峰值后迅速下降，单向进气阀7关闭，高压集气腔压力维持在驱动气体峰值压力处，气动阀门5打开，刹车装置启动，高压驱动气体涌入高压刹车气腔8中，刹车板2工作，使速度本来已经接近零的重活塞停止。
步骤3，当驱动处压力迅速下降，低于活塞1背面气体的压力时，刹车板2受外侧气动压力回到原位，活塞1重新运动，以较低的速度撞击压缩管末端。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (13)

1.一种激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，包括：
刹车板(2)，设置于重活塞(1)外表面；
刹车气腔(8)，设置于重活塞(1)内部，位于刹车板(2)内侧，当通过导气通道(6)接收外部压缩管中的驱动气体B后，驱动刹车板(2)对重活塞(1)进行刹车；
集气腔(4)，设置于重活塞(1)内部，用于存储气体A；
导气通道(6)，设置于重活塞(1)内部，用于将压缩管中的驱动气体B与刹车气腔(8)连通；
气动阀门(5)，安装于导气通道(6)上，控制导气通道(6)的连通和闭合；
单向进气阀(7)，安装于重活塞(1)正面，两端分别连通集气腔(4)内的气体A和压缩管中的驱动气体B，所述重活塞(1)正面为重活塞(1)朝向运动方向一侧表面。
2.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述刹车板(2)设计参数δ满足如下要求：
其中：sp为刹车板的总受力面积，ΔPb为驱动气体B和刹车板外侧间隙气体压差，μ为刹车板和压缩管之间的摩擦系数，R为重活塞半径，ΔPa为驱动气体B和活塞背面高压气体的压差，所述活塞背面为与活塞正面相对的一侧表面。
3.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，还包括一对压板弹簧(3)，所述压板弹簧(3)设置在刹车板(2)和活塞(1)之间，用于在刹车板(2)内外压差一致的情况将其压在原位，方便活塞的安装和取出。
4.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述单向进气阀(7)包括第一阀体、第一阀芯(10)和第一压阀弹簧，第一阀体一端设有进气口(9)，另一端设有出气口(11)，第一阀芯(10)安置在第一阀体内部；进出口压差一致时，第一阀芯(10)受第一压阀弹簧压力堵住进气口(9)；进气口(9)压力大于出气口(11)压力时，第一阀芯(10)被推离进气口(9)，单向进气阀(7)打开；反之第一阀芯(10)受气动压力堵住进气口(9)，单向进气阀(7)关闭。
5.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述气动阀门(5)包括第二阀体、第二阀芯(12)和第二压阀弹簧，第二阀体侧面设有连接导气通道(6)的阀体通气孔(15)，第二阀芯(12)侧面设有连接外部的阀芯通气孔(14)；内外压差一致或外部压力较大时第二阀芯(12)受弹簧力或外部气动压力维持在原位，此时第二阀芯(12)通气孔和第二阀体通气孔不连通，气动阀门(5)关闭；反之第二阀芯(12)受内部气动压力，位置向外侧移动，到达启动位置，此时第二阀芯(12)的阀芯通气孔(14)和第二阀体的阀体通气孔(15)连通，气动阀门(5)打开。
6.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述重活塞(1)满足以下至少一项：
重活塞(1)的质量为50～1000kg；
重活塞(1)的运动速度接近、等于或者超过声速。
7.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述刹车板(2)外侧弧形与外部压缩管内壁弧形一致。
8.根据权利要求1或2所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述重活塞(1)通过轴对称方式沿周向安装多组刹车装置，以提高刹车板(2)的受力面积sp。
9.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述刹车装置中涉及的气路部分其截面积不少于50mm2，气腔体积不大于125000mm3。
10.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述重活塞(1)在靠近重活塞正面的环向侧面与压缩管之间的间隙为1～2mm，在靠近重活塞背面的环向侧面与压缩管之间的间隙为4～5mm，刹车板(2)完全设置在间隙为4～5mm的重活塞环向侧面上。
11.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述压缩管中的驱动气体B为高压驱动气体，峰值压力为数十兆帕；所述集气腔(4)中气体A为高压气体，刹车装置工作时气体A的压力和驱动气体B的峰值压力相同。
12.一种激波风洞重活塞刹车系统，其特征在于，包括：重活塞(1)、压缩管和权利要求1～11任一项所述的刹车装置，其中刹车装置设置在重活塞(1)上，重活塞(1)设置在压缩管内，可在压缩管内运动。
13.一种激波风洞重活塞刹车方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至11中任一项所述的刹车装置，所述方法包括：
重活塞(1)在压缩管内运动不断压缩驱动气体B，驱动气体B压力逐渐上升并到达压力峰值，该过程中单向进气阀门(7)打开，集气腔(4)内气体A压力和驱动气体B压力一致，气动阀门(5)处于关闭状态，刹车装置未启动；
驱动气体压力到达峰值后迅速下降，单向进气阀(7)关闭，集气腔(4)气体A压力维持在驱动气体B峰值压力处，此时集气腔(4)内气体A压力大于驱动气体B压力，气动阀门(5)打开，刹车装置启动，驱动气体B涌入刹车气腔(8)中，刹车板(2)工作，使重活塞(1)停止运动；
驱动气体B压力下降至低于重活塞(1)背面气体的压力时，刹车板(2)受外侧气动压力回到原位，重活塞(1)重新运动，以较低速度撞击压缩管末端。
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