精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置，包括探针组件、销轴、转接轴、微调机构和基座，所述探针组件通过所述销轴与所述转接轴连接，所述转接轴固定在所述基座上，通过所述微调机构固定在所述转接轴上，用以调整所述探针组件的俯仰。本装置通过提高探针的安装精度达到精确测量气流偏斜角的目的，成本低、经济性好，且结构简单，安装、调整方便，是一套实用性很强的气流偏斜角测量装置。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风洞试验中的流场校测设备，用于校测风洞跨声速试验段内流场的局部流向，具体是通过精确控制测量探针在风洞中的姿态，用其准确测量跨声速试验段中心轴线铅垂面内局部气流偏斜角Δα和水平面内局部气流偏斜角Δβ。
技术介绍
流场校测的目的是检验风洞性能和测试设备性能，了解流场品质是否达到规定要求，以保证风洞试验数据的质量。气流偏斜角是风洞流场品质的重要指标，是指气体流线与风洞的夹角，分解后为铅垂面内与风洞轴线的夹角Δα和水平面内与风洞轴线的夹角Δβ，如图1所示。亚跨声速流场局部气流偏斜角的合格指标为|Δα|≤0.1°、|Δβ|≤0.1°，先进指标为|Δα|≤0.05°、|Δβ|≤0.05°(低速为0.5°/0.1°)。气流偏斜角指标的高要求，使得气流偏斜角的精确测量尤为重要。图1为气流偏斜角和探针安装角示意图，可见气流偏斜角准确测量的前提是探针的俯仰角α＝0和侧滑角β＝0且保证安装精度。那么在利用探针测量气流偏斜角的基础上，通过提高探针在风洞中的安装精度，即可大大降低探针的姿态误差，从而精确地测量气流偏斜角。以前的气流偏斜角测量装置是，将探针组件通过支杆、接头连接到风洞支架上，探针姿态通过攻角机构控制，存在很大的安装误差，对测量结果的准确性有很大影响。本技术装置通过结构上的设计可以精确的控制探针在风洞中的姿态，如图1所示，俯仰角是指探针轴线在铅垂面内与风洞轴线的夹角α，侧滑角是指探针轴线在水平面内与风洞轴线的夹角β。本装置探针俯仰角、侧滑角的安装精度达到±1′，极大的降低了探针安装姿态误差对测量结果的影响。且本装置结构简单、安装调节方便，是一套实用性很强的气流偏斜角测量装置。
技术实现思路
本技术技术解决的问题是：克服现有测量装置的不足，提高了探针在风洞中的安装精度，可以有效的降低探针在风洞中的姿态角误差，从而精确地测量风洞试验段中心轴线水平面内和垂直面内的局部气流偏斜角。本技术的精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置包括探针组件、销轴、转接轴、微调机构和基座，所述探针组件通过所述销轴与所述转接轴连接，所述转接轴固定在所述基座上，通过所述微调机构固定在所述转接轴上，用以调整所述探针组件的俯仰角。优选所述探针组件包括探针和转接平台，所述转接平台包括前端的锥形体和后部的叉形壁，所述探针插接并固定在所述锥形体的前端，所述转接轴从后部插入所述锥形体，并以所述销轴加以固定。优选所述微调机构包括微调螺栓和辅助安装块，所述辅助安装块是长方形框体，其套装在所述叉形壁的外部，通过其两侧壁上的安装孔以螺钉固定在所述转接轴上，在所述辅助安装块的上下壁上分别设置有所述微调螺栓，通过调节该微调螺栓，能够微调所述探针组件的俯仰角。优选所述的探针为四孔探针或五孔探针。优选所述基座包括中段、尾锥、立板和底板，所述转接轴通过柱配合与所述中段连接，以能够拆卸的方式采用顶丝加以固定，所述中段与所述立板之间、所述立板与所述底板之间采用分别焊接连接。优选还包括定位板，所述定位板为定位工装，用以保证探针轴线位于试验段垂直对称面内，安装完毕后，移出所述定位板。本技术的优点是：本装置通过结构上的设计可以精确控制探针的姿态，探针俯仰角、侧滑角的安装精度可达±1′，降低了探针安装姿态误差对测量结果的影响，可以精确的测量气流偏斜角；本装置通过提高探针的安装精度达到精确测量气流偏斜角的目的，成本低、经济性好，且结构简单，安装、调整方便，是一套实用性很强的气流偏斜角测量装置。附图说明图1(1)、(2)为气流偏斜角和探针安装角示意图。图2为本技术整体装置结构示意图。图3为图2纵向的局部剖视图。图4为图2横向的局部剖视图。具体实施方式如图1(1)、(2)和图2所示，本技术提供了一种精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置，包括探针组件1、销轴2、转接轴3、微调螺栓4、辅助安装块5、中段6、尾锥7、立板8、底板9、定位板10。探针组件1由探针1-1和转接平台1-2构成，两者为柱配合、用顶丝和胶接固定为一整体，不再拆卸。探针组件1通过销轴2与转接轴3连接，并通过微调螺栓4、辅助安装块5调整其俯仰角。探针1-1、转接平台1-2、转接轴3、微调螺栓4、辅助安装块5等装配为一体后，通过柱配合与基座的中段连接，采用顶丝固定，可拆卸。基座为焊接件，由中段6、尾锥7、立板8、底板9组成。底板7通过螺栓与试验段下壁板连接。如图2所示，定位板10为试验段侧壁板与底板7之间的定位工装，保证探针轴线位于试验段垂直对称面内，可使探针侧滑角安装精度达到±1′。安装完毕后，移出定位板10。如图2和图3、图4所示，探针1-1为四孔探针或五孔探针。转接平台1-2包括前端的锥形体和后部的叉形壁，所述探针插接并固定在锥形体的前端，转接轴3从后部插入锥形体，并以销轴加以固定。辅助安装块5是长方体框体，其套装在叉形壁的外部，通过其框体两侧壁上的安装孔以螺钉固定在转接轴3上，在辅助安装块5的上下壁上分别设置微调螺栓4，通过调节微调螺栓4，能够对探针组件1的俯仰角进行微调。探针组件1通过销轴2与转接轴3连接好后，通过微调螺栓4和辅助安装块5进行精细调整探针1-1俯仰角，利用高精度象限仪测量，可使探针1-1的俯仰角安装精度达到±1′。本技术的探针组件通过转接轴3与基座的中段连接，保证探针轴线位于风洞试验段铅垂对称面内，使侧滑角β安装精度达到±1′。通过转接轴3上的微调螺栓4控制探针1-1的俯仰角状态，由高精度象限仪重复测量，保证探针1-1轴线位于风洞试验段水平对称面内，使俯仰角α安装精度达到±1′。探针测压孔由钢管引出后连接测压软管，经转接轴3内腔、基座凹槽至试验段下驻室内，由测控系统采集、分析数据。通过压差系数和探针校准曲线即可求得试验段中心铅垂面内局部气流偏斜角Δα和水平面内局部气流偏斜角Δβ。以上，对本技术的优选实施方式进行了说明，但本技术并不限定于上述实施例。对本领域的技术人员来说，在权利要求书所记载的范畴内，显而易见地能够想到各种变更例或者修正例，当然也属于本技术的技术范畴。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置，其特征在于：包括探针组件、销轴、转接轴、微调机构和基座，所述探针组件通过所述销轴与所述转接轴连接，所述转接轴固定在所述基座上，通过所述微调机构固定在所述转接轴上，用以调整所述探针组件的俯仰角。

【技术特征摘要】
1.一种精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置，其特征在于：包括探针组件、销轴、转接轴、微调机构和基座，所述探针组件通过所述销轴与所述转接轴连接，所述转接轴固定在所述基座上，通过所述微调机构固定在所述转接轴上，用以调整所述探针组件的俯仰角。
2.根据权利要求1所述的精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置，其特征在于：所述探针组件包括探针和转接平台，所述转接平台包括前端的锥形体和后部的叉形壁，所述探针插接并固定在所述锥形体的前端，所述转接轴从后部插入所述锥形体，并以所述销轴加以固定。
3.根据权利要求2所述的精确测量风洞跨声速试验段局部气流偏斜角的装置，其特征在于：所述微调机构包括微调螺栓和辅助安装块，所述辅助安装块是长方体框体，其套装在所述叉形壁的外部，通过其两侧壁上的安装孔以螺钉固定在所述转接轴上，在所述辅助安装块的上下壁上分别设置有所述微调...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟佳，杨辉，袁雄，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11