一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，包括支撑丝杠、滑块、支撑块、导轨、连接块、支架；所述支架为框架结构；连接块为两个矩形块，分别固定在支架顶端的对侧，每个矩形块上放置一条导轨；滑块能够沿导轨移动；支撑板连接两个滑块，两个滑块之间设有垂直于滑轨方向的长槽，支撑丝杠能够在长槽中移动；支撑丝杠，顶端与平板模型连接。本发明专利技术既避免了由于脉冲风洞瞬时冲击对平板模型造成的抖动对攻角机构等机械设备带来的破坏，保护了试验设备；又可以方便水平移动平板模型距离喷管的位置及调节平板模型竖直高度，增加了试验灵活性；同时避免滑动过程中产生的电势差对传感器的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置
本专利技术涉及一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，属于风洞试验领域。
技术介绍
风洞试验段是脉冲风洞的核心部件之一，上游与拉瓦尔喷管相连。通过入射激波或者活塞压缩后的高温、高压驻室气体，经拉瓦尔喷管产生超/高超声速气流进入风洞试验段。在试验段，平板模型与攻角机构的支杆连接，平板模型上放置飞行器模型，形成“悬臂”结构，进入试验段的超/高超声速气流会对其产生瞬间强冲击，使得平板模型发生大幅振动，对飞行器模型气动特性数据产生影响。如何降低平板模型在试验过程中的振动，是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，既可以避免模型在超/高超声速气流产生的大幅振动，又可以避免风洞试验段振动对攻角机构的破坏，同时还避免滑动过程中产生的电势差对传感器的影响。本专利技术目的通过如下技术方案予以实现：提供一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，包括支撑丝杠、滑块、支撑块、导轨、连接块、支架；所述支架为框架结构，顶端固定连接连接块，下端与风洞试验段腹腔连接；连接块为两个矩形块，分别固定在支架顶端的对侧，每个矩形块上放置一条导轨；导轨共两条，分别固定在两个矩形块上，每条导轨上设置一个滑块；滑块共两个，分别设置在两条导轨上，并能够沿导轨移动；支撑板连接两个滑块，两个滑块之间设有垂直于滑轨方向的长槽，支撑丝杠能够在长槽中移动；支撑丝杠，顶端与平板模型连接，并通过上锁紧螺母固定；下端穿过支撑板的长槽，并通过下锁紧螺母固定。优选的，所述平板模型前部分具有连接孔，水平放置的情况下加工垂直于水平面加工两个连接孔d1，d2，间距为L，再将平板模型头部向下倾斜α/2加工垂直于水平面加工两个连接孔d3，d4，间距为L，再将平板模型头部向下倾斜α垂直于水平面加工加工两个连接孔d5，d6，间距为L，d1，d3，d5连接孔中心轴线与平板模型底面交点的连线与喷管的轴线平行，d2，d4，d6连接孔中心轴线与平板模型底面交点的连线与喷管的轴线平行，每个连接孔内均具有和丝杠匹配的螺纹，其中L不大于支撑板中长槽的长度，α为风洞试验攻角。优选的，所述滑块的轴承为绝缘橡胶轴承。优选的，所述导轨为表面光滑的铝合金导轨。优选的，支架为采用槽钢焊接形成的方柱形框架结构，下端通过地脚螺栓与风洞试验段腹腔连接。提供一种利用所述脉冲风洞平板模型滑动支撑装置进行脉冲风洞试验的方法，包括如下步骤：(1)将平板模型通过支杆与攻角机构相连，调整两个支撑丝杠(1)的高度与平板模型的高度匹配；(2)调节滑块(6)的位置，使两个支撑丝杠(1)分别对准连接孔d1和d2，将两个支撑丝杠(1)分别旋入连接孔d1和d2，调整上锁紧螺母(2)的高度至连接孔d1和d2；(3)锁紧下锁紧螺母(3)；进行攻角为0度的平板模型试验；(4)攻角为0度的平板模型试验结束后，松开下锁紧螺母(3)，然后松开上锁紧螺母(2)，将两个支撑丝杠(1)分别旋出连接孔d1和d2，调节攻角机构将平板模型头部向下倾斜α/2；(5)调节滑块(6)的位置，使两个支撑丝杠(1)分别对准连接孔d3和d4，将两个支撑丝杠(1)分别旋入连接孔d3和d4，调整上锁紧螺母(2)的高度至连接孔d3和d4；(6)锁紧下锁紧螺母(3)；进行攻角为α/2度的平板模型试验；(7)攻角为α/2度的平板模型试验结束后，松开下锁紧螺母(3)，接着松开上锁紧螺母(2)，将两个丝杠分别旋出连接孔d3和d4，调节攻角机构将平板模型头部向下倾斜α；(8)调节滑块(6)的位置，使两个支撑丝杠(1)分别对准连接孔d5和d6，将两个支撑丝杠(1)分别旋入连接孔d5和d6，调整上锁紧螺母(2)的高度连接孔d5和d6；(9)锁紧下锁紧螺母(3)；进行攻角为α度的平板模型试验；(10)攻角为α度的平板模型试验结束后，松开下锁紧螺母(3)，然后松开上锁紧螺母(2)，将两个支撑丝杠(1)分别旋出连接孔d5和d6。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：(1)本专利技术与风洞试验段刚性连接，风洞试验段通过波纹管与地基实现软连接。脉冲风洞运行时，风洞主体结构的移动虽通过波纹管仅有小幅移动，但是试验段的攻角机构与地面为刚性连接。(2)平板模型滑动支撑装置通过导轨和滑块的相对运动，风洞试验段的移动仅通过导轨传递，而保证在试验过程中平板模型保持不动。这样既避免风洞试验段的移动造成对攻角机构的破坏，又减弱超/高超声速气流瞬间强冲击对平板模型的的破坏，有效地保护了平板模型及风洞试验设备，同时还避免滑动过程中产生的电势差对测热和测压等传感器的影响。(3)本专利技术设置多组连接孔，保证能够进行多组攻角试验。附图说明图1为本专利技术脉冲风洞平板模型滑动支撑装置主视图；图2为本专利技术脉冲风洞平板模型滑动支撑装置轴视图；图3为平板模型仰视图；其中，1.支撑丝杠，2.上锁紧螺母，3.下锁紧螺母，4.内六角螺钉，5.支撑板，6.滑块，7.导轨，8.连接块，9.支架，10.槽钢，11槽钢，12.地脚螺栓。具体实施方式如图1所示，脉冲风洞平板模型滑动支撑装置通过地脚螺栓12与风洞试验段腹腔连接，通过支撑丝杠1与风洞平板模型的支杆和攻角机构连接；支撑丝杠1通过两个下锁紧螺母3与支撑板5连接；支撑板5通过螺钉与滑块6连接，滑块6可以在支撑板5宽度方向移动；滑块6与导轨7配合，滑块6可以在导轨7上做轴向移动，滑块6的轴承为绝缘橡胶轴承，导轨7为铝合金导轨；导轨7与连接块8通过螺钉连接，连接块8表面保持水平；连接块8通过螺栓与支架9连接；槽钢10、11彼此间通过焊接形成框架结构，既增加支撑装置竖直高度，又增加结构的稳定性；槽钢10、11通过焊接后整体外观为方柱形状，如图2。本专利技术滑块6轴承采用绝缘橡胶轴承，导轨7采用铝合金导轨，两者相对运动时，可以避免产生静电，起到绝缘作用，有效地避免对传感器造成影响。本专利技术槽钢10、11可以用其它刚性支撑结构，起到调节支撑结构高度的作用。参见图3，平板模型的前部分打连接孔，水平放置的情况下加工垂直于水平面加工两个连接孔d1，d2，间距为L，再将平板模型头部向下倾斜α/2加工垂直于水平面加工两个连接孔d3，d4，间距为L，再将平板模型头部向下倾斜α垂直于水平面加工加工两个连接孔d5，d6，间距为L，d1，d3，d5连接孔中心轴线与平板模型底面交点的连线与喷管的轴线平行，d2，d4，d6连接孔中心轴线与平板模型底面交点的连线与喷管的轴线平行。连接孔具有和丝杠匹配的螺纹。不同的连接孔对应不同角度的攻角试验需求。支撑板具有通孔，丝杠穿过通孔，通过下锁紧螺母进行锁紧，通孔的直径大于丝杠外螺纹的直径，方便丝杠能够在通孔内移动，便于丝杠与平板模型连接孔对齐。本专利技术在脉冲风洞试验中，可以避免由于平板模型过长，超/高超声速气流流过造成的振动，又可以避免风洞主体结构的移动对攻角机构的破坏，同时避免风洞试验段存在的电势差对模型测量电信号数据的干扰，因此对平板模型的气动特性不会造成干扰，从而能得到可靠的测量数据。利用所述支撑装置进行试验的方法如下：(1)将平板模型通过支杆与攻角机构相连，调整两个支撑丝杠1的高度与平板模型的高度匹配；(2)调节滑块位置，使两个支撑丝杠1分别对准连接孔d1和d2，将两个支撑丝杠1分别旋入连接孔d1和d2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，其特征在于，包括支撑丝杠(1)、滑块(6)、支撑块(5)、导轨(7)、连接块(8)、支架(9)；所述支架(9)为框架结构，顶端固定连接连接块(8)，下端与风洞试验段腹腔连接；连接块(8)为两个矩形块，分别固定在支架(9)顶端的对侧，每个矩形块上放置一条导轨(7)；导轨(7)共两条，分别固定在两个矩形块上，每条导轨上设置一个滑块(6)；滑块(6)共两个，分别设置在两条导轨上，并能够沿导轨移动；支撑板(5)连接两个滑块，两个滑块之间设有垂直于滑轨方向的长槽，支撑丝杠(1)能够在长槽中移动；支撑丝杠(1)，顶端与平板模型连接，并通过上锁紧螺母(2)固定；下端穿过支撑板的长槽，并通过下锁紧螺母(3)固定。

【技术特征摘要】
1.一种脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，其特征在于，包括支撑丝杠(1)、滑块(6)、支撑块(5)、导轨(7)、连接块(8)、支架(9)；所述支架(9)为框架结构，顶端固定连接连接块(8)，下端与风洞试验段腹腔连接；连接块(8)为两个矩形块，分别固定在支架(9)顶端的对侧，每个矩形块上放置一条导轨(7)；导轨(7)共两条，分别固定在两个矩形块上，每条导轨上设置一个滑块(6)；滑块(6)共两个，分别设置在两条导轨上，并能够沿导轨移动；支撑板(5)连接两个滑块，两个滑块之间设有垂直于滑轨方向的长槽，支撑丝杠(1)能够在长槽中移动；支撑丝杠(1)，顶端与平板模型连接，并通过上锁紧螺母(2)固定；下端穿过支撑板的长槽，并通过下锁紧螺母(3)固定。2.按照权利要求1所述的脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，其特征在于：所述平板模型前部分具有连接孔，水平放置的情况下加工垂直于水平面加工两个连接孔d1，d2，间距为L，再将平板模型头部向下倾斜α/2加工垂直于水平面加工两个连接孔d3，d4，间距为L，再将平板模型头部向下倾斜α垂直于水平面加工加工两个连接孔d5，d6，间距为L，d1，d3，d5连接孔中心轴线与平板模型底面交点的连线与喷管的轴线平行，d2，d4，d6连接孔中心轴线与平板模型底面交点的连线与喷管的轴线平行，每个连接孔内均具有和丝杠匹配的螺纹，其中L不大于支撑板(5)中长槽的长度，α为风洞试验攻角。3.按照权利要求1或2所述的脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，其特征在于：所述滑块的轴承为绝缘橡胶轴承。4.按照权利要求1或2所述的脉冲风洞平板模型滑动支撑装置，其特征在于：所述导轨为表面光滑的铝合金导轨。5.按照权利要求1或2所述脉冲风洞平板模型滑动...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌君谋，邵忠杰，姚大鹏，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11