高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，所述防护装置包括气幕发生单元和阻隔单元，其中，所述气幕发生单元伸入舱壁内筒中，包括中空的喷气环和进气管，喷气环靠近观察窗玻璃，其径向内侧均匀开设有喷气孔；所述阻隔单元固定在舱壁内筒的入口，包括锥形阻隔檐、阻隔檐导流槽和阻隔檐套筒，锥形阻隔檐位于舱壁内筒外部，阻隔檐套筒全部或部分伸入舱壁内筒中，阻隔檐导流槽连接锥形阻隔檐的小端和阻隔檐套筒，位于舱壁内筒外侧，用于汇聚舱壁上因重力作用流下的冷凝水。该防护装置在长程试验中实现了观察窗玻璃的污染隔绝、高温防护，保证了在试验过程中测试测量设备的正常使用及精确测量，减少了试验设备无用数据的产生。用数据的产生。用数据的产生。

【技术实现步骤摘要】
高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置


[0001]本专利技术属于地面防隔热试验
，特别涉及一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置。

技术介绍

[0002]高温燃气流风洞是模拟材料和飞行器在高温气流中热性能的重要地面试验设备，其中试验舱为风洞试验试验系统主要组成部分，试验舱主要用于安装试验模型及其测试测量装置，位于试验舱舱壁上的观察窗口更是观察试验过程中舱内模型情况、精密仪器(点温仪、红外热像仪等)在舱外测量试验模型相关参数不可缺少的试验设备组成。在风洞试验设备运行期间，发现试验舱观察窗在高温燃气流环境下存在污染问题，严重影响试验测量设备的正常观测，故专利技术一种高温燃气流环境下舱内观察窗防护装置。
[0003]对于观察窗玻璃，试验舱内主要存在两种污染源：其一，由于航空煤油燃烧不完全造成的积碳污染，随着燃气回流扫过观察窗附着在玻璃上，使得观察窗在短时间内便会被积碳完全覆盖；其二，舱壁冷凝水由于重力向下流经观察窗洞口时，随气流附着在玻璃上。此外，由于观察窗玻璃持续受到燃气流的冲刷，温度会急剧升高，使得观察窗及其他观察装置(如试验舱内的摄像头)玻璃出现裂纹，甚至爆裂，严重影响试验设备的稳定性。
[0004]现阶段舱仓壁上观察窗防护装置大多以被动式镀膜方案，形成自洁玻璃，使得灰尘或污浊液体(如水，含油液体等)较为容易清洁或被水冲洗掉，但由于膜耐温性能受限等因素，不适用于高温燃气流环境。而大多采用气幕保护方式的观察窗玻璃防护装置(如气压差孔板装置、锡槽边封装置等)均不可保证试验舱的密封性，无法使试验舱达到负压状态，影响试验的正常进行。故亟需专利技术可隔绝污染物、高温防护且可保证试验舱气密性的防护装置，解决舱内观察窗被污染所造成的观测结果不佳问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决高温燃气流环境下，由于航空煤油燃烧不完全所产生的炭黑污染、由于水蒸气遇水冷壁冷凝后随来流进入观察窗内筒造成的冷凝水污染、燃气流环境高温侵害的问题，保障燃气流风洞试验过程中，观察窗的洁净及其安全稳定，使各观测设备可正常运行。
[0006]为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，在长程试验中，实现了观察窗玻璃的污染隔绝、高温防护，保证了在试验过程中测试测量设备的正常使用及精确测量，减少了试验设备无用数据的产生，从而完成本专利技术。
[0007]本专利技术提供的技术方案如下：
[0008]一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，所述观察窗嵌入试验舱舱壁内，包括舱壁内筒和舱壁内筒末端安装的观察窗玻璃，所述防护装置包括气幕发生单元和阻隔单元，其中，所述气幕发生单元伸入舱壁内筒中，包括中空的喷气环和进气管，喷气环
靠近观察窗玻璃，其径向内侧均匀开设有喷气孔；
[0009]所述阻隔单元固定在舱壁内筒的入口，包括锥形阻隔檐、阻隔檐导流槽和阻隔檐套筒，锥形阻隔檐位于舱壁内筒外部，阻隔檐套筒全部或部分伸入舱壁内筒中，阻隔檐导流槽连接锥形阻隔檐的小端和阻隔檐套筒，位于舱壁内筒外侧，用于汇聚舱壁上因重力作用流下的冷凝水。
[0010]进一步地，观察窗嵌入试验舱舱壁内，仅有观察窗玻璃而无舱壁内筒时，喷气环固定于阻隔檐套筒中。
[0011]根据本专利技术提供的一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，具有以下有益效果：
[0012](1)本专利技术中高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，通过向喷气环供给保护气，在观察窗玻璃前形成气幕，从而隔绝试验舱内的污染物及高温侵害；
[0013](2)本专利技术中高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，采用喷气环轴向及径向均匀开孔方式，轴向开孔喷气弥补了径向气幕因开孔间距所造成的缝隙问题，从而达到观察窗玻璃防护面积全覆盖；
[0014](3)本专利技术中高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，选择压缩氮气作为观察窗的保护气，达到降低观察窗玻璃温度的效果，可以有效保障观察窗玻璃免受高温侵害，预防玻璃炸裂等安全隐患；
[0015](4)本专利技术中高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，解决了其他气幕防护影响试验舱气密性问题，装置设置在试验舱内，完美适配任何观察装置，普适性更好，更利于推广应用；
[0016](5)本专利技术中高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，采用阻隔单元阻隔试验舱壁面冷凝水随气流进入观察窗内筒，利用气幕发生单元与阻隔单元相结合，提高了观察窗的防护效果；
[0017](6)本专利技术中高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，整体结构简单可靠，不用后续人为清洁，节省人力物力，增加试验效益。
附图说明
[0018]图1为试验舱内观察窗防护装置的主视图；
[0019]图2为试验舱内观察窗防护装置的俯视图；
[0020]图3为加工喷气环的U型槽的主视图(左)和侧视图(右)；
[0021]图4为加工喷气环的焊接盖板的主视图(左)和侧视图(右)。
[0022]附图标号说明
[0023]1-舱壁内筒；2-观察窗玻璃；3-喷气环；4-进气管；5-锥形阻隔檐；6-阻隔檐导流槽；7-阻隔檐套筒。
具体实施方式
[0024]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0025]本专利技术提供了一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，如图1和图2所
示，所述观察窗嵌入试验舱舱壁内，包括舱壁内筒1和舱壁内筒末端安装的观察窗玻璃2，所述防护装置包括气幕发生单元和阻隔单元，其中，所述气幕发生单元伸入舱壁内筒1中，包括中空的喷气环3和进气管4，喷气环3靠近观察窗玻璃2，其径向内侧均匀开设有喷气孔，进气管4输入喷气环3的保护气由径向内侧的喷气孔喷出后形成涌向喷气环3轴向两侧的气流，朝向观察窗玻璃侧的气流使得观察窗玻璃覆盖保护气，有效隔绝了炭黑等污染物附着在观察窗玻璃上，朝向舱壁内筒1入口侧的气流形成阻挡炭黑、冷凝水进入舱壁内筒的气幕；
[0026]所述阻隔单元固定在舱壁内筒1的入口，包括锥形阻隔檐5、阻隔檐导流槽6和阻隔檐套筒7，锥形阻隔檐5位于舱壁内筒1外部，阻隔檐套筒7全部或部分伸入舱壁内筒1中，阻隔檐导流槽6连接锥形阻隔檐5的小端和阻隔檐套筒7，位于舱壁内筒1外侧，用于汇聚舱壁上因重力作用流下的冷凝水，冷凝水从锥形阻隔檐5两侧流下，而不经过舱壁内筒入口，从而减少冷凝水随来流进入舱壁内筒，达到隔绝冷凝水污染的效果。
[0027]在本专利技术一种优选实施方式中，喷气环3的轴向内侧均匀开设有喷气孔，朝向舱壁内筒入口方向喷出气流，与径向内侧喷气孔喷出的气流共同形成阻挡炭黑、冷凝水进入舱壁内筒的气幕。轴向内侧喷气孔的设置，弥补了径向气幕因开孔间距所造成的缝隙问题，径向和轴向喷气孔喷气重新形成的气幕能够达到观察窗玻璃防护面积全覆盖。
[0028]在本专利技术一种优选实施方式中，所述喷气环3与观察窗玻璃的形状和规格相同或相近，以使喷出的气流尽量覆盖全部的观察窗玻璃。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，其特征在于，所述观察窗嵌入试验舱舱壁内，包括舱壁内筒(1)和舱壁内筒末端安装的观察窗玻璃(2)，所述防护装置包括气幕发生单元和阻隔单元，其中，所述气幕发生单元伸入舱壁内筒(1)中，包括中空的喷气环(3)和进气管(4)，喷气环(3)靠近观察窗玻璃(2)，其径向内侧均匀开设有喷气孔；所述阻隔单元固定在舱壁内筒(1)的入口，包括锥形阻隔檐(5)、阻隔檐导流槽(6)和阻隔檐套筒(7)，锥形阻隔檐(5)位于舱壁内筒(1)外部，阻隔檐套筒(7)全部或部分伸入舱壁内筒(1)中，阻隔檐导流槽(6)连接锥形阻隔檐(5)的小端和阻隔檐套筒(7)，位于舱壁内筒(1)外侧，用于汇聚舱壁上因重力作用流下的冷凝水。2.根据权利要求1所述的高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，其特征在于，所述喷气环(3)的轴向内侧均匀开设有喷气孔。3.根据权利要求1所述的高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，其特征在于，所述喷气环(3)与观察窗玻璃的形状和规格相同或相近。4.根据权利要求1所述的高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，其特征在于，所述喷气环(3)为方管结构。5.根据权利要求4所述的高温燃气流环境下试验舱内观察窗防护装置，其特征在于，所述喷气环(3)通过U型槽和封闭U型槽开口的焊接盖板加工而成，轴向内侧喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：费一尘，韩梦阳，曹知红，田宁，张凯，赵玲，李彦良，李文浩，姜一通，朱连波，岳晖，李红亮，夏吝时，毕琛，张春伟，王彪，
申请(专利权)人：北京航天长征飞行器研究所，
类型：发明
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