一种电弧风洞平板试验模型支架制造技术

本实用新型专利技术属于高超声速飞行器及再入返回器热防护系统技术领域，具体涉及一种电弧风洞平板试验模型支架。本实用新型专利技术的电弧风洞平板试验模型支架，包括：前缘、前缘螺钉、金属框架、金属垫板、支架、空心夹层管、螺母和冷却通道；所述金属框架为上端开放的立方体箱装结构，其内部具有腔体，所述腔体用于安装待进行试验的第一平板模型。本实用新型专利技术解决了现有的这两种试验的模型工装和支架不能通用，降低了试验效率，增加了试验成本的技术问题为。金属框架与前缘可拆卸连接，方便更换安装不同几何尺度、材料的前缘，连接后形成钝楔试验支架，不连接可作为平板试验支架，使得模型工装和支架能够通用，提高了试验效率，降低了试验成本。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧风洞平板试验模型支架
本技术属于高超声速飞行器及再入返回器热防护系统
，具体涉及一种电弧风洞平板试验模型支架。
技术介绍
高超声速飞行器在大气层中高速飞行时将受到严酷的气动加热，其表面温度很高，表面的热防护材料能否承受长时间、高热载荷的作用，这需要开展大量的理论分析和地面试验研究。电弧风洞是高超声速飞行器热防护系统地面考核的主要设备，飞行器的防热材料和结构在设计定型前均需要进行大量的电弧风洞试验进行方案的筛选、验证。其中飞行器的大面积防热区、天线窗、口盖等平面区域一般采用电弧加热设备的平板、钝楔试验技术进行试验。平板试验试验原理为：由电弧加热器喷出的高温气流，经转接段后进入半椭圆或矩形喷管。在半椭圆或矩形喷管直边齐平放置试验支架及模型，二者无缝隙的光滑过渡，试验时模型前缘产生的斜激波造成逆压梯度，提高模型表面的压力和热流，模拟飞行器当地的热环境参数进行试验。钝楔试验技术的原理为：将一个钝楔置于风洞流场中，钝头前缘产生一道脱体激波，在钝楔表面形成高温附面层流动，在距离钝头前缘一定距离后，其表面的压力和热流分布较均匀，从而模拟飞行器表面的热环境进行试验。这两种试验技术都可以通过变换攻角来改变钝楔表面的参数，以提高模拟的参数范围。现有的这两种试验的模型工装和支架不能通用，降低了试验效率，增加了试验成本。此外，还存在模型试验攻角不容易变换，试验模型厚度变化导致高度不容易调整，测试线缆容易被试验高温气流烧坏，不容易保护等问题。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题为：现有的这两种试验的模型工装和支架不能通用，降低了试验效率，增加了试验成本。本技术的技术方案如下所述：一种电弧风洞平板试验模型支架，包括：前缘、前缘螺钉、金属框架、金属垫板、支架、空心夹层管、螺母和冷却通道；其中，所述金属框架为上端开放的立方体箱装结构，其内部具有腔体，所述腔体用于安装待进行试验的第一平板模型；所述金属垫板设置于金属框架的所述腔体内，金属垫板试验时位于第一平板模型的下方，用于将第一平板模型支撑在金属框架的所述腔体内；所述前缘通过前缘螺钉安装在金属框架的侧面上，用于开展钝楔试验；前缘为三角形板状形状，三角形的一条直角边紧贴所安装的金属框架的侧面，另一条边与所安装的金属框架的侧面垂直；在金属框架的侧面内部，还设置有若干个冷却通道，用于冷却水的流通，降低金属框架的温度；所述空心夹层管为内、外两层的管状结构，内层和外层之间形成有空隙；两个所述的空心夹层管分别固定安装于金属框架的另外两个相对的侧面上，并且两个空心夹层管的轴线共直线；冷却水从一侧的所述空心夹层管内层和外层之间形成的空隙内流入金属框架侧面内部的冷却通道中，带出热量后，从另一侧的所述空心夹层管内层和外层之间形成的空隙内流出；两个所述空心夹层管的内层管道直接与金属框架的所述腔体连通，用于数据采集传输的试验测试设备通过两个所述空心夹层管的内层管道进入金属框架的所述腔体内部；所述支架为两个，两个所述支架分别用于支撑两个所述空心夹层管，使得所述金属框架位于两个所述支架之间，并且两个所述空心夹层管能够在两个支架的支撑下绕各自的轴线同步自由转动，同时带动金属框架同步转动；在两个所述空心夹层管的外表面上还设置有外螺纹，两个螺母通过所述外螺纹旋入所述空心夹层管的外部，并与两个支架相互配合，实现对两个所述空心夹层管绕轴向转动位置的锁紧。优选的，还包括紧钉螺钉；在金属框架与前缘所安装侧面相对的侧面上，设置有螺纹通孔，紧钉螺钉通过该螺纹通孔从水平方向旋入所述腔体内，并抵触至第一平板模型的侧面，用于锁紧第一平板模型在腔体内的位置。优选的，还包括调节螺钉；在所述金属框架的底面设置有若干个螺纹通孔，螺钉通过金属框架的底部的若干个螺纹通孔旋入所述腔体内，并抵触至金属垫板的下底面；改变螺钉的旋入深度所述腔体内部的深度，能够改变金属垫板在腔体内的竖直方向上安装位置，最终改变第一平板模型装入所述腔体的深度。优选的，还包括底板，两个所述的支架固定安装于所述底板之上。优选的，所述金属框架之内包含有两个腔体，两个腔体沿电弧加热设备的喷管轴线左右对称地设置，两个腔体中均能够安装试验用平板模型，使得一次试验实现对两个模型的试验考核。本技术的有益效果为：本技术的金属框架与前缘可拆卸连接，可方便更换安装不同几何尺度、材料的前缘，连接后形成钝楔试验支架，不连接可作为平板试验支架，使得模型工装和支架能够通用，提高了试验效率，降低了试验成本；附图说明图1为本技术的装置的右向视图；图2为本技术的装置的俯视图；其中，1-前缘，2-前缘螺钉2，3-金属框架，4-第一平板模型，5-金属垫板，6-紧钉螺钉，7-螺钉，8-支架，9-底板，10-空心夹层管，11-螺母，12-冷却通道，13-第二平板模型。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的一种电弧风洞平板试验模型支架进行详细说明。如图1和2所示，本技术电弧风洞平板试验模型支架具有金属框架3，所述金属框架3为上端开放的立方体箱装结构，其内部具有腔体，所述腔体用于安装待进行试验的第一平板模型4。在金属框架3的所述腔体内还设置有金属垫板5，所述金属垫板5试验时位于第一平板模型4的下方，用于将第一平板模型4支撑在金属框架3的所述腔体内。在金属框架3的底面设置有若干个螺纹通孔，螺钉7通过金属框架3的底部的若干个螺纹通孔旋入所述腔体内，并抵触至金属垫板5的下底面。改变螺钉7的旋入深度所述腔体内部的深度，能够改变金属垫板5在腔体内的竖直方向上安装位置，最终改变第一平板模型4装入所述腔体的深度。金属框架3的一个侧面上，也设置有螺纹通孔，紧钉螺钉6通过该螺纹通孔从水平方向旋入所述腔体内，并抵触至第一平板模型4的侧面，用于锁紧第一平板模型4在腔体内的位置。在金属框架3的与紧钉螺钉6所安装侧面相对的侧面上，还通过前缘螺钉2安装有前缘1，用于开展钝楔试验。所述前缘1为三角形板状形状，三角形的一条直角边紧贴所安装的金属框架3的侧面，另一条边与所安装的金属框架3的侧面垂直。在金属框架3的侧面内部，还设置有若干个冷却通道12，用于冷却水的流通，降低金属框架3的温度。本技术的装置还包括空心夹层管10，所述空心夹层管10为内、外两层的管状结构，内层和外层之间形成有空隙。两个所述的空心夹层管10分别固定安装于金属框架3的另外两个相对的侧面上，并且两个空心夹层管10的轴线共直线。冷却水从一侧的所述空心夹层管10内层和外层之间形成的空隙内流入金属框架3侧面内部的冷却通道12中，带出热量后，从另一侧的所述空心夹层管10内层和外层之间形成的空隙内流出。两个所述空心夹层管10的内层管道直接与金属框架3的所述腔体连通，用于数据采集传输的试验测试设备通过两个所述空心夹层管10的内层管道进入金属框架3的所述腔体内部。本技术的装置还包括支架8两个，两个所述支架8分别用于支撑两个所述空心夹层管10，使得所述金属框架3位于两个所述支架8之间，并且两个所述空心夹层管10能够在两个支架8的支撑下绕各自的轴线同步自由转动，同时带动金属框架3同步转动。在两个所述空心夹层管10的外表面上还设置有外螺纹，两个螺母11通过所述外螺纹旋入所述空心夹层管10的外部，并与两个支架8相互配合，实现对两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电弧风洞平板试验模型支架，包括：前缘(1)、前缘螺钉(2)、金属框架(3)、金属垫板(5)、支架(8)、空心夹层管(10)、螺母(11)和冷却通道(12)；其特征在于：所述金属框架(3)为上端开放的立方体箱装结构，其内部具有腔体，所述腔体用于安装待进行试验的第一平板模型(4)；所述金属垫板(5)设置于金属框架(3)的所述腔体内，金属垫板(5)试验时位于第一平板模型(4)的下方，用于将第一平板模型(4)支撑在金属框架(3)的所述腔体内；所述前缘(1)通过前缘螺钉(2)安装在金属框架(3)的侧面上，用于开展钝楔试验；前缘(1)为三角形板状形状，三角形的一条直角边紧贴所安装的金属框架(3)的侧面，另一条边与所安装的金属框架(3)的侧面垂直；在金属框架(3)的侧面内部，还设置有若干个冷却通道(12)，用于冷却水的流通，降低金属框架(3)的温度；所述空心夹层管(10)为内、外两层的管状结构，内层和外层之间形成有空隙；两个所述的空心夹层管(10)分别固定安装于金属框架(3)的另外两个相对的侧面上，并且两个空心夹层管(10)的轴线共直线；冷却水从一侧的所述空心夹层管(10)内层和外层之间形成的空隙内流入金属框架(3)侧面内部的冷却通道(12)中，带出热量后，从另一侧的所述空心夹层管(10)内层和外层之间形成的空隙内流出；两个所述空心夹层管(10)的内层管道直接与金属框架(3)的所述腔体连通，用于数据采集传输的试验测试设备通过两个所述空心夹层管(10)的内层管道进入金属框架(3)的所述腔体内部；所述支架(8)为两个，两个所述支架(8)分别用于支撑两个所述空心夹层管(10)，使得所述金属框架(3)位于两个所述支架(8)之间，并且两个所述空心夹层管(10)能够在两个支架(8)的支撑下绕各自的轴线同步自由转动，同时带动金属框架(3)同步转动；在两个所述空心夹层管(10)的外表面上还设置有外螺纹，两个螺母(11)通过所述外螺纹旋入所述空心夹层管(10)的外部，并与两个支架(8)相互配合，实现对两个所述空心夹层管(10)绕轴向转动位置的锁紧。...

【技术特征摘要】
1.一种电弧风洞平板试验模型支架，包括：前缘(1)、前缘螺钉(2)、金属框架(3)、金属垫板(5)、支架(8)、空心夹层管(10)、螺母(11)和冷却通道(12)；其特征在于：所述金属框架(3)为上端开放的立方体箱装结构，其内部具有腔体，所述腔体用于安装待进行试验的第一平板模型(4)；所述金属垫板(5)设置于金属框架(3)的所述腔体内，金属垫板(5)试验时位于第一平板模型(4)的下方，用于将第一平板模型(4)支撑在金属框架(3)的所述腔体内；所述前缘(1)通过前缘螺钉(2)安装在金属框架(3)的侧面上，用于开展钝楔试验；前缘(1)为三角形板状形状，三角形的一条直角边紧贴所安装的金属框架(3)的侧面，另一条边与所安装的金属框架(3)的侧面垂直；在金属框架(3)的侧面内部，还设置有若干个冷却通道(12)，用于冷却水的流通，降低金属框架(3)的温度；所述空心夹层管(10)为内、外两层的管状结构，内层和外层之间形成有空隙；两个所述的空心夹层管(10)分别固定安装于金属框架(3)的另外两个相对的侧面上，并且两个空心夹层管(10)的轴线共直线；冷却水从一侧的所述空心夹层管(10)内层和外层之间形成的空隙内流入金属框架(3)侧面内部的冷却通道(12)中，带出热量后，从另一侧的所述空心夹层管(10)内层和外层之间形成的空隙内流出；两个所述空心夹层管(10)的内层管道直接与金属框架(3)的所述腔体连通，用于数据采集传输的试验测试设备通过两个所述空心夹层管(10)的内层管道进入金属框架(3)的所述腔体内部；所述支架(8)为两个，两个所述支架(8)分别用于支撑两个所述空心夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：隆永胜，袁竭，赵顺洪，杨斌，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51