一种多种模式运行的自由活塞激波风洞制造技术

本发明专利技术公开了一种多种模式运行的自由活塞激波风洞，包括风洞本体、分布式真空系统、供气系统、轨道支撑系统，风洞本体包括驱动机构、激波管段、单膜夹膜机构、喷管和试验管段，分布式真空系统对驱动机构、激波管段和试验管段抽真空；供气系统对驱动机构和激波管段供气；风洞本体与激波管段、单膜夹膜机构、喷管和试验管段依次同轴密封连接。本发明专利技术以自由活塞高焓激波风洞的设备为基础，通过快速的更换、连接各种部件以及与三用主夹膜机构的配合，使风洞具备常规低焓激波风洞和长时间中焓激波风洞两种状态的试验能力，提高了风洞性能的适用范围和试验能力，降低了运行成本。

A free piston shock tunnel with multiple modes of operation

The invention discloses a free piston shock wind tunnel running in various modes, including the wind tunnel body, the distributed vacuum system, the gas supply system and the track support system. The wind tunnel body consists of the driving mechanism, the shock tube section, the single film film clamping mechanism, the nozzle and the test tube section, the distributed vacuum system to the driving mechanism and the shock tube section. The air supply system provides air supply to the driving mechanism and the shock tube section, and the wind tunnel is connected with the shock tube section, the single film film clamping mechanism, the nozzle and the test tube section in turn. The invention is based on the equipment of the high enthalpy shock wind tunnel of the free piston. Through the rapid replacement and connection of various components and the coordination with the three main clip membrane mechanism, the wind tunnel has the test ability of the two states of the conventional low enthalpy shock tunnel and the long time enthalpy shock tunnel, which improves the scope of application and test capability of the wind tunnel performance. The operation cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种多种模式运行的自由活塞激波风洞
本专利技术涉及一种多种模式运行的自由活塞激波风洞，应用于多种状态的高超声速试验。
技术介绍
现有高超声速领域进行研究时试验设备上的不足包括用于高超声速和超高速吸气式飞行器试验与评估的推进试验设备，需要更长的试验时间、高动压、接近纯净的空气、完全复现焓值、更大的尺寸；用于拦截弹传感器和机动性能研究的长时间、高动压、高焓试验设备。试验时间对于新设备的能力非常重要。当前对于高超声速技术及其应用的所有需求主要是在提高安全性和可靠性的同时降低成本。高超声速试验中设备的多样化可归因于大范围的飞行条件和需要研究的独特现象。不同种类的风洞可以实现不同模拟条件下对飞行器进行气动特性的研究。最终为飞行器的研制提供更广泛的试验数据，并且能够更加充分利用建造成本高昂的试验设备。在Ma5～12的高超声速区域，理想气体流动模拟是适用的。在非常高的速度下(超高速区域)，热、化学、辐射、烧蚀效益较为重要，因此必须模拟真实气体效应。利用不同类型高超声速试验设备的各自优点，整合多种试验设备的试验结果并将这些结果外推到飞行中对于一个项目来说至关重要。激波风洞非常适合马赫数8以上并伴有化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多种模式运行的自由活塞激波风洞，其特征在于：包括风洞本体、分布式真空系统(10)、供气系统(11)、轨道支撑系统(12)，风洞本体包括驱动机构、激波管段(5)、单膜夹膜机构(6)、喷管(7)和试验管段(8)，分布式真空系统对驱动机构、激波管段(5)和试验管段(8)抽真空；供气系统对驱动机构和激波管段(5)供气；轨道支撑系统对驱动机构、激波管段(5)、单膜夹膜机构(6)提供支撑；风洞本体与激波管段(5)、单膜夹膜机构(6)、喷管(7)和试验管段(8)依次同轴密封连接，在单膜夹膜机构(6)内设置1片膜片；在高焓激波风洞模式下，驱动机构包括活塞发射装置(1)、活塞(2)、压缩管段(3)和主夹膜机...

【技术特征摘要】
1.一种多种模式运行的自由活塞激波风洞，其特征在于：包括风洞本体、分布式真空系统(10)、供气系统(11)、轨道支撑系统(12)，风洞本体包括驱动机构、激波管段(5)、单膜夹膜机构(6)、喷管(7)和试验管段(8)，分布式真空系统对驱动机构、激波管段(5)和试验管段(8)抽真空；供气系统对驱动机构和激波管段(5)供气；轨道支撑系统对驱动机构、激波管段(5)、单膜夹膜机构(6)提供支撑；风洞本体与激波管段(5)、单膜夹膜机构(6)、喷管(7)和试验管段(8)依次同轴密封连接，在单膜夹膜机构(6)内设置1片膜片；在高焓激波风洞模式下，驱动机构包括活塞发射装置(1)、活塞(2)、压缩管段(3)和主夹膜机构(4)，其中在主夹膜机构(4)内设置1片膜片；活塞(2)置于活塞发射装置(1)中，通过高压空气驱动，沿压缩管段(3)高速运动，并对压缩管段(3)中的气体驱动产生加热、加压；在低焓激波风洞模式下，驱动机构包括压缩管段(3)和主夹膜机构(4)，其中在主夹膜机构(4)内设置2片膜片，在2片膜片中间形成中间气室；在长时间中焓激波风洞模式下，驱动机构包括活塞发射装置(1)、活塞(2)、压缩管段(3)、主夹膜机构(4)、第二压缩管段(14)和第二单膜夹膜机构(15)，其中在主夹膜机构(4)内设置单向阀组件；在压缩管段(3)末端设置活塞缓冲机构(13)，活塞(2)以一定速度运行到压缩管段(3)末端时，使活塞(2)减速并停止。2.如权利要求1所述的一种多种模式运行的自由活塞激波风洞,其特征在于：在高焓激波风洞模式下，风洞运行前主夹膜机构(4)内膜片对压缩管段(3)、激波管段(5)进行气体隔离，单膜夹膜机构(6)内膜片对激波管段(5)和试验管段(8)进行气体隔离。3.如权利要求2所述的一种多种模式运行的自由活塞激波风洞,其特征在于：风洞运行后，压缩管段(3)末端的高温高压气体顶破主夹膜机构(4)中的膜片并产生强激波，强激波进入激波管段(5)并沿其高速运行，在激波管段(5)末端形成高温高压的试验气体，顶破单膜夹膜机构(6)中的膜片，高温高压试验气体进入喷管(7)，并被喷管(7)加速到试验设定的气流速度进入高真空试验管段(8)。4.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕志献，陈星，李辰，谌君谋，朱浩，张冰冰，蒋博，马雁捷，刘吴月，宋可清，吴健，
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