CN205157158U - 一种高超声速风洞测压结构 - Google Patents
一种高超声速风洞测压结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种高超声速风洞测压结构，属于风洞压力测量技术领域。该测压结构包括锥头、锥体和孔洞。其中，锥头和锥体由螺纹连接，锥头和锥体上分布有设计好的孔洞，孔洞呈周向分布。用于测压的压力传感器置于孔洞中，孔洞尺寸大于压力传感器尺寸。孔洞底部呈圆弧形状与外表面相切。该测压结构方便压力传感器的放置，能够很好的获得飞行器表面压力数据，且结构简单，使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及风洞测压技术领域，特别是指一种高超声速风洞测压结构。
背景技术
高超声速飞行器的研制离不开地面风洞实验。风洞实验能提供飞行器在大气层中飞行时经常面临高温、高压、高焓离解的工作环境，模拟飞行器周围气体的流动情况，并获得实验数据。风洞高温高压气流由燃烧室产生，经过拉瓦尔喷管，形成符合模拟条件的高超声速气流，最后到达放置着飞行器模型的实验舱。这种方法应用于研究高超声速飞行器气动力和气动热规律。
在风洞实验中，飞行器模型表面的压力一般由压力传感器测得。模型结构设计一般是在表面打上一定数量的孔洞，然后将压力传感器布置于孔洞中，通过传感器获得信号并转换为所需压力数据，分析得出飞行器整体气动性能和局部流动规律。
然而，飞行器模型是根据相似理论按一定缩尺比制造的实验模型，有的实验模型因风洞尺寸限制做得较小，要设计一定尺寸的孔洞以及布置传感器都比较困难。因此，急需一种能够更好放置压力传感器的结构来解决这一问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高超声速风洞测压结构，保证在实验顺利进行的前提下，能够很容易获得飞行器表面压力数据，从而进行下一步分析。
该测压结构包括锥头、锥体和孔洞，锥头通过螺纹与锥体连接，每组孔洞周向均匀分布在锥头和锥体上，孔洞底部呈圆弧形状与外表面相切。其中，孔洞在锥头和锥体上沿周向布置，每组周向布置若干孔洞(每组周向孔洞为偶数)。
该锥头能在高温高热流恶劣环境下工作，起到保护结构的作用；锥头和锥体内部中空，锥体内部放置测量用的探针和数据线等设备，为测量实验的进行提供一个较好的环境。
孔洞不直接打通，位于锥头和锥体内部，刚好在锥头和锥体外表面形成小孔。且孔洞中心轴线垂直于外表面。
本实用新型的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，锥头和锥体采用螺纹连接，拆卸方便，孔洞的设置方便压力传感器的放置，能够更为方便的获得飞行器表面压力数据，结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本实用新型的高超声速风洞测压结构的结构示意图；
图2为本实用新型的高超声速风洞测压结构的孔洞设计示意图。
其中：1-锥头；2-锥体；3-孔洞。
具体实施方式
为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本实用新型针对现有的飞行器风洞实验测压不方便等问题，提供一种高超声速风洞测压结构。
如图1所示，该测压结构包括锥头1、锥体2和孔洞3。锥头1和锥体2内部中空，锥头1和锥体2通过螺纹连接在一起，在锥头1和锥头2上布置多组周向布置的孔洞3，如图2所示，孔洞3不直接打通，位于锥头1和锥体2内部，刚好在锥头1和锥体2外表面形成小孔。
该结构的测压原理是：测压孔洞3开在锥头1和锥体2的薄壁上，而孔洞3的直径则按照压力传感器尺寸设计，稍微比压力传感器尺寸大一点，以方便压力传感器装入孔洞3中。孔洞3不直接打通，而是在孔洞3底部采用圆弧设计，即加工成弧形，使得孔洞3底部与外表面刚好形成一个小孔，实现结构内部和外部相通，如图2所示。这样一方面能使气体进入孔洞3，方便压力测量和数据采集；另一方面微小孔对外表面影响甚小，实验过程中对流场产生的扰动小，所以对实验流场结果的影响也小，达到既能使测量顺利进行，又不干扰流场的目的。
图1中可以看到孔洞3中心轴线垂直于外表面，使得探针更容易放进孔洞3中。
这样，把压力传感器放置在测压孔洞3里，由数据线连接出来，主体结构锥头1和锥体2由螺纹连接，最后把它们拧紧。其中，锥头1由耐烧蚀材料制成，测量用的探针和数据线等设备放置在锥头1锥体2内部。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种高超声速风洞测压结构，其特征在于：包括锥头(1)、锥体(2)和孔洞(3)，锥头(1)与锥体(2)连接，孔洞(3)分布在锥头(1)和锥体(2)上，孔洞(3)底部呈圆弧形状与外表面相切。
2.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞测压结构，其特征在于：所述孔洞(3)在锥头(1)和锥体(2)上沿周向布置，每组周向布置偶数个孔洞(3)，数量为2～16。
3.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞测压结构，其特征在于：所述锥头(1)和锥体(2)为回转体时，锥头(1)和锥体(2)通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞测压结构，其特征在于：所述锥头(1)和锥体(2)内部中空。
5.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞测压结构，其特征在于：所述孔洞(3)不直接打通，位于锥头(1)和锥体(2)内部，孔洞(3)底部圆弧与锥头(1)和锥体(2)外表面相切，形成小孔。
6.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞测压结构，其特征在于：所述孔洞(3)中心轴线垂直于外表面。
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|---|---|---|---|---|
| CN106425097A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-22 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种飞行器金属测压毛细管的激光焊接方法 |
| CN107991057A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-04 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种空气舵表面冷壁热流密度和压力测量装置 |
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