RU2694244C1 - Инфракрасный нагреватель - Google Patents
Инфракрасный нагреватель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694244C1 RU2694244C1 RU2018135009A RU2018135009A RU2694244C1 RU 2694244 C1 RU2694244 C1 RU 2694244C1 RU 2018135009 A RU2018135009 A RU 2018135009A RU 2018135009 A RU2018135009 A RU 2018135009A RU 2694244 C1 RU2694244 C1 RU 2694244C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current leads
- heat
- infrared
- inert gas
- current
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
- H05B3/34—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов (ЛА), а именно к средствам воспроизведения аэродинамического теплового воздействия на элементах летательных аппаратов в наземных условиях. Инфракрасный нагреватель, содержащий каркас, теплоизоляционный экран, инфракрасный излучатель, токоподводы, выполнен в виде токопроводящей мембраны, натянутой в поперечном направлении между токоподводами, а в продольном направлении между ограничителями из теплоизоляционного материала, причем токопроводящая мембрана омывается инертным газом, циркулирующим в полости, образованной ограничителями, теплоизоляционным экраном, теплоизолированными токоподводами и колбами из материала, прозрачного в инфракрасной области спектра, охлаждаемыми по внутренней поверхности потоком воздуха, причем инертный газ и воздух подается через каналы в токоподводах. Изобретение обеспечивает расширение температурного диапазона воспроизведения теплового поля на наружной поверхности элементов летательных аппаратов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов (ЛА), а именно к средствам воспроизведения аэродинамического теплового воздействия на элементах летательных аппаратов в наземных условиях.
В настоящее время воспроизведение аэродинамического нагрева осуществляется в различных установках: аэродинамических трубах, баллистических установках, плазменных установках, стендах на основе сжигания топлива (прямоточных реактивных двигателях). Испытание натурных конструкций в таких установках требует огромных материальных затрат, поэтому широкого распространения в практике наземных испытаний эти установки не получили. [Баранов А.Н., Белозеров Л.Г., Ильин Ю.С., Кутьинов В.Ф. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. - М.: Машиностроение. - 1974. -344 с; Материалы и покрытия в экстремальных условиях. Взгляд в будущее: В 3 т.- Т.3. Экспериментальные исследования / Ю.В. Полежаев, С. В.Резник, А.Н. Баранов и др., Под ред. Ю.В.Полежаева и С. В.Резника. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. -264 с: ил.].
Наиболее широкое распространение в практике наземных испытаний получили стенды радиационного нагрева, так как они просты в эксплуатации, позволяют легко изменять конфигурацию нагревателя в зависимости от геометрии конструкции обтекателя.
Однако стандартные стенды радиационного нагрева (на базе ламп инфракрасного излучения) имеют ряд ограничений. Для элементов летательных аппаратов сложной формы, когда геометрические размеры конструкции сравнимы с размерами нагревателей, наблюдается большая погрешность задания температурного поля. Кроме того, при превышении температуры 800°С на поверхности колб ламп, инфракрасные нагреватели выходят из строя [Инструкция по эксплуатации ИЖШЦ.675490.002 РЭ. Лампы накаливания галогенные].
Известен способ тепловых испытаний обтекателей ракет из неметаллических материалов, в котором реализован продув колб ламп в процессе проведения испытаний [патент РФ №2632031, МПК G01N 25/72, опубл. 02.10.2017].
Недостатком изобретения является ограничение воздушного охлаждения колб ламп. Эксперимент показал, что при температуре объекта испытания 1500-1550°С разрушение ламп происходит приблизительно через 30 секунд
Наиболее близким по технической сущности является изобретение «Инфракрасный нагреватель» [А.с. СССР №1785411, МПК Н05В 3/44, опубл. 15.08.1994], в котором инфракрасные нагреватели (лампы инфракрасного излучения) в процессе проведения испытаний обдуваются воздухом. Недостатком изобретения также является ограничение воздушного охлаждения колб ламп, что приводит к их разрушению.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение температурного диапазона воспроизведения теплового поля на наружной поверхности элементов летательных аппаратов.
Указанный технический результат достигается тем, что инфракрасный нагреватель, содержащий каркас, теплоизоляционный экран, инфракрасный излучатель, токоподводы, отличающийся тем, что инфракрасный излучатель выполнен в виде токопроводящей мембраны, натянутой в поперечном направлении между токоподводами, а в продольном направлении между ограничителями из теплоизоляционного материала, причем токопроводящая мембрана омывается инертным газом, циркулирующим в полости, образованной ограничителями, теплоизоляционным экраном, теплоизолированными токоподводами и колбами из материала, прозрачного в инфракрасной области спектра, охлаждаемыми по внутренней поверхности потоком воздуха, причем инертный газ и воздух подается через каналы в токоподводах. Вместо колб может быть использована пара пластин из того же материала также охлаждаемых потоком воздуха, проходящим между ними.
На фигуре представлены схемы, иллюстрирующие вариант конструктивного исполнения нагревателя. Токопроводящая мембрана 3 натянута в поперечном направлении между токоподводами 1, теплоизолированым материалом 2, а в продольном направлении между ограничителями из теплоизоляционного материала 6. Причем на участках соприкосновения ограничителей из теплоизоляционного материала с токопроводящей мембраной, толщина последней увеличена для исключения перегрева данных участков. Токопроводящая мембрана 3 омывается инертным газом, циркулирующим в полости, образованной ограничителями 6, теплоизоляционным экраном 4, теплоизолированными токоподводами 1, колбами 5 из материала, прозрачного в инфракрасной области спектра, охлаждаемыми по внутренней поверхности потоком воздуха. Причем инертный газ и воздух подается через каналы в токоподводах 1 с целью их охлаждения. Каркас нагревателя состоит из двух частей токоподводов 1 и диэлектрической проставки 7. Для крепления инфракрасного нагревателя на испытательном стенде предусмотрен кронштейн 8.
Заявленное изобретение дает возможность создать новые испытательные установки для воспроизведения аэродинамического нагрева элементов летательных аппаратов с максимальной температурой на наружной поверхности до 2500°С.
Токопроводящая мембрана может быть выполнена из углеродных тканей или фольги из тугоплавких материалов, например из вольфрама или молибдена, а колбы или пластины из кварцевого стекла.
Claims (2)
1. Инфракрасный нагреватель, содержащий каркас, теплоизоляционный экран, инфракрасный излучатель, токоподводы, отличающийся тем, что инфракрасный излучатель выполнен в виде токопроводящей мембраны, натянутой в поперечном направлении между токоподводами, а в продольном направлении между ограничителями из теплоизоляционного материала, причем токопроводящая мембрана омывается инертным газом, циркулирующим в полости, образованной ограничителями, теплоизоляционным экраном, теплоизолированными токоподводами и колбами из материала, прозрачного в инфракрасной области спектра, охлаждаемыми по внутренней поверхности потоком воздуха, причем инертный газ и воздух подается через каналы в токоподводах.
2. Инфракрасный нагреватель по п. 1, отличающийся тем, что вместо колб используется пара пластин, охлаждаемых потоком воздуха, проходящим между ними.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135009A RU2694244C1 (ru) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | Инфракрасный нагреватель |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018135009A RU2694244C1 (ru) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | Инфракрасный нагреватель |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2694244C1 true RU2694244C1 (ru) | 2019-07-10 |
Family
ID=67252415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018135009A RU2694244C1 (ru) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | Инфракрасный нагреватель |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2694244C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753808C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-08-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Инфракрасный излучатель |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1785411A1 (ru) * | 1980-08-01 | 1994-08-15 | Центральный аэрогидродинамический институт им.Н.Е.Жуковского | Инфракрасный нагреватель |
| US5942682A (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-24 | Northrop Grumman Corporation | Apparatus to simulate aerodynamic cooling and heating effects on aircraft/missile equipment |
| EP2265086A1 (en) * | 2008-04-11 | 2010-12-22 | FUJIFILM Corporation | Heat generating body |
| RU2517790C1 (ru) * | 2012-12-18 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов |
| RU2632931C1 (ru) * | 2014-03-18 | 2017-10-11 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Транспортное средство и способ управления транспортным средством |
-
2018
- 2018-10-03 RU RU2018135009A patent/RU2694244C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1785411A1 (ru) * | 1980-08-01 | 1994-08-15 | Центральный аэрогидродинамический институт им.Н.Е.Жуковского | Инфракрасный нагреватель |
| US5942682A (en) * | 1998-02-02 | 1999-08-24 | Northrop Grumman Corporation | Apparatus to simulate aerodynamic cooling and heating effects on aircraft/missile equipment |
| EP2265086A1 (en) * | 2008-04-11 | 2010-12-22 | FUJIFILM Corporation | Heat generating body |
| RU2517790C1 (ru) * | 2012-12-18 | 2014-05-27 | Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов |
| RU2632931C1 (ru) * | 2014-03-18 | 2017-10-11 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Транспортное средство и способ управления транспортным средством |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753808C1 (ru) * | 2020-11-19 | 2021-08-23 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Инфракрасный излучатель |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2517790C1 (ru) | Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов | |
| CN103163173B (zh) | 大型高速飞行器圆壳体结构内壁非分段式高温热试验装置 | |
| CN203259485U (zh) | 大型高速飞行器圆壳体结构内壁非分段式高温热试验装置 | |
| CN102435099B (zh) | 导弹热试验用石英灯加热器高温辐射温度增强装置 | |
| RU2694244C1 (ru) | Инфракрасный нагреватель | |
| RU2583353C1 (ru) | Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов | |
| WO2020096477A8 (ru) | Термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева | |
| RU2302983C1 (ru) | Стенд для тепловакуумных испытаний космических аппаратов | |
| CN103477013A (zh) | 结合可调谐红外线元件的真空绝缘玻璃单元局部加热技术和/或装置 | |
| CN106102189B (zh) | 加热器单元和热处理装置 | |
| CN103234998B (zh) | 高热流密度太阳能全谱辐射加热装置 | |
| RU2583845C1 (ru) | Нагреватель для стенда теплорадиотехнических испытаний радиопрозрачных обтекателей | |
| RU2562277C1 (ru) | Блок-имитатор температурных полей | |
| CN108254278A (zh) | 一种超高温材料连续热冲击试验装置 | |
| Kobayashi et al. | Laser piloted ignition of electrical wire in microgravity | |
| CN111654925A (zh) | 基于水冷-加热双排石英灯管的超高温红外辐射加热装置 | |
| CN108493092A (zh) | 具有透明陶瓷灯管的红外线加热灯 | |
| RU2625637C1 (ru) | Способ теплопрочностных испытаний обтекателей гиперзвуковых летательных аппаратов и установка для его реализации | |
| RU2539974C1 (ru) | Инфракрасный нагревательный блок | |
| CN104064929B (zh) | 一种气动热试验大功率石英灯辐射热源电极弹性联接装置 | |
| RU2677487C1 (ru) | Способ теплового нагружения обтекателей ракет из неметаллических материалов | |
| RU2649248C1 (ru) | Способ тепловых испытаний керамических оболочек | |
| RU2670725C9 (ru) | Способ теплового нагружения обтекателей летательных аппаратов из неметаллических материалов | |
| RU2695516C1 (ru) | Нагреватель для тепловых испытаний внешней поверхности отсека летательного аппарата | |
| RU2762167C1 (ru) | Способ тепловых испытаний элементов летательных аппаратов |