CN211013447U - 可换方向安装的风洞模型支杆和红外热像仪热流测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可换方向安装的风洞模型支杆和红外热像仪热流测量装置，该风洞模型支杆上设置有一连接段，连接段上设置有N个键槽和M个楔孔；风洞模型支杆通过所述连接段与风洞攻角机构连接；各键槽周向布置在连接段的外壁上；各楔孔设置在连接段上远离风洞攻角机构的一端；其中，相邻两个楔孔之间相互连通。本实用新型在满足复杂的模型安装姿态及测量需求的同时，减少支杆的加工数量，解决了现有风洞试验设备攻角机构或快速插入机构在姿态角变化方面不足的问题。

Description

可换方向安装的风洞模型支杆和红外热像仪热流测量装置

技术领域

本实用新型涉及支杆技术领域，尤其涉及一种可换方向安装的风洞模型支杆和红外热像仪热流测量装置。

背景技术

风洞试验是高超声速飞行器设计中的重要研究手段。对于一部分风洞设备，其攻角机构的功能有限，如无法变化侧滑角或无法变化滚转角，包括大多数常规高超声速风洞的快速插入机构也有同样的问题。若试验过程中需要变化模型姿态角，则由弯头支杆来实现，有时还需要对模型反装或侧装，以实现其它的测量目的，这样复杂的试验要求，再加上有些模型外形不对称，时常需要加工多个弯头支杆。

实用新型内容

本实用新型的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种可换方向安装的风洞模型支杆和红外热像仪热流测量装置，在满足复杂的模型安装姿态及测量需求的同时，减少支杆的加工数量。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种可换方向安装的风洞模型支杆，包括：风洞模型支杆上设置有一连接段，连接段上设置有N个键槽和N个楔孔；其中，N≥2，M≥2；

风洞模型支杆通过所述连接段与风洞攻角机构连接；

各键槽周向布置在连接段的外壁上；

各楔孔设置在连接段上远离风洞攻角机构的一端；其中，相邻两个楔孔之间相互连通。

在上述可换方向安装的风洞模型支杆中，

当N＝4，M＝4时：

四个键槽按照间隔90°周向布置在连接段的外壁上；

四个楔孔首尾连通围成一四边形、设置在连接段上远离风洞攻角机构的一端。

在上述可换方向安装的风洞模型支杆中，楔孔的开孔位置位于两个相邻的键槽之间。

相应的，本实用新型还公开了一种红外热像仪热流测量装置，包括：风洞超扩段、风洞模型支杆、风洞攻角机构、待测模型、喷管和风洞试验段；

风洞超扩段和喷管分别安装在风洞试验段的下游和上游；

风洞攻角机构设置在风洞超扩段处；

风洞攻角机构通过风洞模型支杆与待测模型连接。

在上述红外热像仪热流测量装置中，风洞模型支杆上设置有一连接段；其中，风洞模型支杆的一端与待测模型连接，另一端通过连接段与风洞攻角机构连接。

在上述红外热像仪热流测量装置中，连接段上设置有N个键槽和M个楔孔；其中，N≥2，M≥2；

各键槽周向布置在连接段的外壁上；

各楔孔设置在连接段上远离风洞攻角机构的一端；其中，相邻两个楔孔之间相互连通。

在上述红外热像仪热流测量装置中，

当N＝4，M＝4时：

四个键槽按照间隔90°周向布置在连接段的外壁上；

四个楔孔首尾连通围成一四边形、设置在连接段上远离风洞攻角机构的一端。

在上述红外热像仪热流测量装置中，楔孔的开孔位置位于两个相邻的键槽之间。

在上述红外热像仪热流测量装置中，还包括：红外观察窗、红外热像仪和计算机；

红外观察窗设置在风洞试验段的侧面、位于待测模型和喷管之间；

红外热像仪设置在风洞试验段外侧、与红外观察窗处于同一高度位置；

红外热像仪与计算机连接。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过合理设计支杆连接处结构，在满足复杂的模型安装姿态及测量需求的同时，减少了支杆加工数量，解决了现有风洞试验设备攻角机构或快速插入机构在姿态角变化方面不足的问题。

附图说明

图1是本实用新型中一种可换方向安装的风洞模型支杆的立体图；

图2是本实用新型中一种可换方向安装的风洞模型支杆的连接段的半剖视图；

图3是图2的A-A向视图；

图4是图2的B-B向视图；

图5是图2的C-C向视图；

图6是本实用新型中一种红外热像仪热流测量装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型公开的实施方式作进一步详细描述。

实施例1

如图1～5，在本实施例中，该可换方向安装的风洞模型支杆，包括：风洞模型支杆上设置有一连接段1，连接段1上设置有N个键槽2和M个楔孔3。其中，风洞模型支杆通过所述连接段1与风洞攻角机构连接；各键槽周向布置在连接段1的外壁上；各楔孔设置在连接段1上远离风洞攻角机构的一端，相邻两个楔孔之间相互连通。

其中，需要说明的是，N和M的取值可以根据风洞攻角机构的具体结构进行设置，一般不少于两个，本实施例对此不作限制。各键槽和各楔孔可以均布也可根据实际情况调整，本实施例对此不作限制

优选的，当N＝4，M＝4时：四个键槽按照间隔90°周向布置在连接段1的外壁上；四个楔孔首尾连通围成一四边形、设置在连接段1上远离风洞攻角机构的一端。

优选的，楔孔的开孔位置位于两个相邻的键槽之间。

实施例2

如图6，在本实施例中，该红外热像仪热流测量装置，包括：风洞超扩段4、风洞模型支杆5、风洞攻角机构6、待测模型7、喷管8和风洞试验段9。其中，风洞超扩段4和喷管8分别安装在风洞试验段9的底部和顶部；风洞攻角机构6设置在风洞试验段4上；风洞攻角机构6通过风洞模型支杆5与待测模型7连接。

优选的，风洞模型支杆5上设置有一连接段1。其中，风洞模型支杆5的一端与待测模型7连接，另一端通过连接段1与风洞攻角机构6连接。

优选的，连接段1上设置有N个键槽2和M个楔孔3。其中，各键槽周向布置在连接段1的外壁上；各楔孔设置在连接段1上远离风洞攻角机构的一端。

优选的，当N＝4，M＝4时：四个键槽按照间隔90°周向布置在连接段1的外壁上；四个楔孔首尾连通围成一四边形、设置在连接段1上远离风洞攻角机构的一端。

优选的，该红外热像仪热流测量装置，还可以包括：红外观察窗10、红外热像仪11和计算机12。其中，红外观察窗10设置在风洞试验段9的侧面、位于待测模型7和喷管8之间；红外热像仪11设置在风洞试验段9外侧、与红外观察窗10处于同一高度位置；红外热像仪11与计算机12连接。

其中，需要说明的是，待测模型7具体可以是指红外热像仪测量模型，试验在风洞中完成。该试验需要拍摄待测模型四个方向的红外图像，并且待测模型为非对称结构，待测模型安装状态分别为攻角3.5°，侧滑0°和攻角0°，侧滑3.5°(向右偏转)。另外，由于要使用快速插入机构(风洞攻角机构)进行试验，该快速插入机构无法调至该攻角，待测模型必须以最终姿态插入流场，因此攻角和侧滑角偏转均由弯头支杆来实现。

定义来流方向为前，从待测模型尾部向前看，定义待测模型的上下左右和风洞的左右。风洞右窗口处安装红外热像仪。

若采用常规方案，快速插入机构与支杆是靠锥面配合，一个键连接周向定位，再用一个楔子轴向拉紧的方式进行连接的，快速插入机构的连接头上有一个键槽和一个楔孔，因此支杆和快速插入机构的连接方向是确定的，对于弯支杆，偏转的方向也是确定的。进而，在待测模型攻角3.5°，侧滑0°时，拍摄待测模型左右两侧，需要向上弯3.5°和向下弯3.5°的支杆各一根；拍摄待测模型上下两侧，待测模型侧装，需要向左弯3.5°和向右弯3.5°的支杆各一根。同理，在待测模型攻角0°，侧滑3.5°时，也需要这样向四个方向弯曲的支杆各一根。

若采用本实施例所述的风洞模型支杆，则可以向上下左右四个方向弯曲，支杆和待测模型的连接处采用法兰盘加螺钉的连接方式，均布8个螺钉，可以任意旋转45°的倍数，因此需要的支杆的数量为常规方案所需支杆数量的四分之一。

可见，本实用新型在满足复杂的模型安装姿态及测量需求的同时，减少了支杆加工数量，解决了现有风洞试验设备攻角机构或快速插入机构在姿态角变化方面不足的问题。

以上所述，仅为本实用新型最佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型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 (9)

1.一种可换方向安装的风洞模型支杆，其特征在于，包括：风洞模型支杆上设置有一连接段(1)，连接段(1)上设置有N个键槽(2)和M个楔孔(3)；其中，N≥2，M≥2；

风洞模型支杆通过所述连接段(1)与风洞攻角机构连接；

各键槽周向布置在连接段(1)的外壁上；

各楔孔设置在连接段(1)上远离风洞攻角机构的一端；其中，相邻两个楔孔之间相互连通。

2.根据权利要求1所述的可换方向安装的风洞模型支杆，其特征在于，

当N＝4，M＝4时：

四个键槽按照间隔90°周向布置在连接段(1)的外壁上；

四个楔孔首尾连通围成一四边形、设置在连接段(1)上远离风洞攻角机构的一端。

3.根据权利要求1或所述的可换方向安装的风洞模型支杆，其特征在于，楔孔的开孔位置位于两个相邻的键槽之间。

4.一种红外热像仪热流测量装置，其特征在于，包括：风洞超扩段(4)、风洞模型支杆(5)、风洞攻角机构(6)、待测模型(7)、喷管(8)和风洞试验段(9)；

风洞超扩段(4)和喷管(8)分别安装在风洞试验段(9)的下游和上游；

风洞攻角机构(6)设置在风洞超扩段(4)处；

风洞攻角机构(6)通过风洞模型支杆(5)与待测模型(7)连接。

5.根据权利要求4所述的红外热像仪热流测量装置，其特征在于，风洞模型支杆(5)上设置有一连接段(1)；其中，风洞模型支杆(5)的一端与待测模型(7)连接，另一端通过连接段(1)与风洞攻角机构(6)连接。

6.根据权利要求5所述的红外热像仪热流测量装置，其特征在于，连接段(1)上设置有N个键槽(2)和M个楔孔(3)；其中，N≥2，M≥2；

各键槽周向布置在连接段(1)的外壁上；

各楔孔设置在连接段(1)上远离风洞攻角机构的一端；其中，相邻两个楔孔之间相互连通。

7.根据权利要求6所述的红外热像仪热流测量装置，其特征在于，

当N＝4，M＝4时：

四个键槽按照间隔90°周向布置在连接段(1)的外壁上；

四个楔孔首尾连通围成一四边形、设置在连接段(1)上远离风洞攻角机构的一端。

8.根据权利要求6或7所述的红外热像仪热流测量装置，其特征在于，楔孔的开孔位置位于两个相邻的键槽之间。

9.根据权利要求4所述的红外热像仪热流测量装置，其特征在于，还包括：红外观察窗(10)、红外热像仪(11)和计算机(12)；

红外观察窗(10)设置在风洞试验段(9)的侧面、位于待测模型(7)和喷管(8)之间；

红外热像仪(11)设置在风洞试验段(9)外侧、与红外观察窗(10)处于同一高度位置；

红外热像仪(11)与计算机(12)连接。

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