本申请涉及气动热地面模拟试验装置的领域，具体公开了一种气动热地面模拟试验装置，包括驻点外壳、探芯连接体、内套和测量探芯；探芯连接体连接于驻点外壳中心轴线位置，探芯连接体开设有与外壳同轴的测量通道，测量探芯螺纹连接于探芯连接体的测量通道内，内套位于驻点外壳内部且套设于探芯连接体外部；内套设置有从内套与探芯连接体正对的内壁到与内套与驻点外壳内部正对的表面的主体冷却回路；测量探芯设置有测量冷却回路。本申请可以根据不同的试验模型外形进行更换，以及在外壳烧毁时进行更换，同时在驻点位置可安装不同种类的测试探芯，并可根据给出的两种水冷方式开发其它种类的测量探芯。本申请可以应用于航空航天气动热防护地面模拟试验。热防护地面模拟试验。热防护地面模拟试验。
【技术实现步骤摘要】
一种用于气动热地面模拟试验的多用途水冷驻点测量探头
[0001]本专利技术涉及一种用于气动热地面模拟试验的多用途水冷驻点测量探头，属于航空航天飞行器气动热地面模拟试验装置领域。
技术介绍
[0002]驻点防热试验是气动热地面模拟试验中的重要试验技术，对于以电弧加热器和燃气流等装置为主要试验手段的气动热地面模拟试验，其产生的高温流场在驻点区的热环境尤为严酷，即使使用带有主动冷却方式的测量探头也存在烧毁的可能性。传统的测量探头多为一体式设计，一个探头在驻点位置只能安装一种测量探芯，对于不同的流场参数都需要加工对应的测量探头，且探头的水冷结构均为焊接等方式，无法实现自由拆装，一旦端面烧毁整个探头即告报废，严重增加试验成本。因此需要设计一种主体冷却和测量装置相独立的驻点测量探头，在方便更换的同时能够节约加工制造和试验时间成本。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题：提供一种用于气动热地面模拟试验的多用途水冷驻点测量探头，可以针对不同外形的试验模型更换不同的探头外壳，并且驻点位置可以装配不同的测量探芯以测量不同的流场参数。
[0004]本专利技术采用以下技术方案：
[0005]一种用于气动热地面模拟试验的多用途水冷驻点测量探头，其特征在于：包括驻点外壳、探芯连接体、内套和测量探芯；
[0006]探芯连接体连接于驻点外壳中心轴线位置，探芯连接体开设有与外壳同轴的测量通道，测量探芯螺纹连接于探芯连接体的测量通道内，内套位于驻点外壳内部且套设于探芯连接体外部；
[0007]内套设置有从内套与探芯连接体正对的内壁到与内套与驻点外壳内部正对的表面的主体冷却回路；测量探芯设置有测量冷却回路。
[0008]在上述的驻点测量探头中，所述内套包括哈夫件、内壳、底板、进水管和出水管，哈夫件表面开有用于冷却水导流的水槽，哈夫件安装于内壳外侧；内壳开设有中心孔，探芯连接体插设于中心孔内，内壳中心孔径大于探芯连接体外径，内壳沿中心孔轴线的端部开有进水通道和出水通道，进水通道连通中心孔和内壳朝向底板的端面，出水通道连通哈夫件表面的水槽和内壳朝向底板的端面，底板上焊接进水管和出水管，进水管连通进水通道，出水管连通出水通道；相连通的进水管、进水通道、中心孔、哈夫件表面水槽、出水通道、出水管形成主体冷却回路。
[0009]在上述的驻点测量探头中，所述测量探芯为热流探芯或压力探芯。
[0010]进一步的，所述测量探芯可以为更多种类的测量探芯，如总焓探芯和光谱探芯等。
[0011]在上述的驻点测量探头中，所述热流探芯包括受热体、绝热环、出水套、进水套和水卡底座，出水套和进水套安装于水卡底座，出水套套设于进水套外侧，受热体连接于出水
套远离水卡底座的端部，受热体和出水套的外径相等，且小于探芯连接体的内径，绝热环位于受热体和探芯连接体之间的缝隙中，进水套连接于水卡底座的端部为进水口，水卡底座开有出水口和测温口；相连通的进水口、进水套中部流道、出水套和进水套之间流道、出水口形成测量冷却回路。
[0012]在上述的驻点测量探头中，所述压力探芯包括测压底座、连接于测压底座的测压通道和外套，外套套设于测压通道外侧，测压通道外部的两侧设有挡水板，并通过挡水板插入外套中，测压通道一端和外套的外端面齐平，测压通道的另一端伸出测压底座，测压底座上开有进水口和出水口，进水口与挡水板一侧的测压通道和外套形成的空间连通，出水口与挡水板另一侧的测压通道和外套形成的空间连通，测压通道伸出测压底座的一端作为测压口；相连通的进水口、挡水板一侧的测压通道和外套形成的空间、挡水板另一侧的测压通道和外套形成的空间、出水口形成测量冷却回路。
[0013]在上述的驻点测量探头中，所述哈夫件表面水槽满足垂直于探芯连接体轴线的截面积衡定且不大于进水管总截面积。
[0014]在上述的驻点测量探头中，所述哈夫件和内壳之间为中空结构。
[0015]在上述的驻点测量探头中，所述进水管数量不少于2，进水管与出水管数量和截面积保持一致，并均匀交错布置。
[0016]在上述的驻点测量探头中，所述内壳端部和底板通过销钉方式连接。
[0017]在上述的驻点测量探头中，所述外壳尾端螺纹连接有延长段。
[0018]所述延长段表面可开孔后布置更多热流或压力测量传感器。
[0019]由于延长段位置已经不需要进行冷却，所以在延长段位置进行开孔能够安装热流或压力测量传感器即可。
[0020]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：
[0021](1)通过设置驻点外壳和内套、延长段之间的螺纹连接方式，能够根据不同的试验模型，以及探头烧毁时对外壳进行更换，节约加工和时间成本；
[0022](2)通过内套中内壳和底板之间的销钉连接方式，可以根据不同外形的驻点外壳适配不同形状和水冷强度的哈夫件及内壳；
[0023](3)探芯连接体可安装不同种类的测试探芯，节约探头加工成本；
[0024](4)本申请所给出的两种测试探芯具有不同的水冷结构，热流探芯为中心
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外围绕流式，压力探芯为对侧绕流式，可根据这两种水冷方式开发其它种类的测量探芯，如总焓测量探芯和光谱测量探芯等。
附图说明
[0025]图1为本申请具体实施方式中多用途水冷驻点测量探头剖面图；
[0026]图2为多用途水冷驻点测量探头爆炸剖视图；
[0027]图3为内套剖面图；
[0028]图4为高压冷却水流向图；
[0029]图5热流探芯三维剖视图；
[0030]图6压力探芯三维剖视图；
[0031]图7另一种外形的驻点测量探头爆炸剖视图。
[0032]附图标记说明：1、驻点外壳；2、探芯连接体3、内套；4、延长段；5、热流探芯；6、压力探芯；
[0033]31、哈夫件；32、内壳；33、底板；34、进水管；35、出水管；
[0034]51、受热体；52、绝热环；53、出水套；54、进水套；55、水卡底座；
[0035]61、测压通道；62、外套；63、测压底座；
具体实施方式
[0036]下面结合附图1
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7和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：
[0037]一种用于气动热地面模拟试验的多用途水冷驻点测量探头，如图1和图2所示，包括：驻点外壳1、探芯连接体2、内套3、延长段4、测量探芯；探芯连接体2连接于驻点外壳1中心轴线位置，探芯连接体2开设有与外壳1同轴的测量通道，测量探芯螺纹连接于探芯连接体2的测量通道内，内套3位于驻点外壳1内部且套设于探芯连接体2外部，延长段4连接于驻点外壳1尾端；内套3设置有从内套3与探芯连接体2正对的内壁到与内套3与驻点外壳内部正对的表面的主体冷却回路；测量探芯设置有测量冷却回路。
[0038]驻点外壳1和探芯连接体2为一体式，探芯连接体2位于驻点外壳1中心轴线上，内套3与驻点外壳1之间采用螺纹连接，并使用橡胶密封圈进行密封，延长段4与驻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于气动热地面模拟试验的多用途水冷驻点测量探头，其特征在于：包括驻点外壳(1)、探芯连接体(2)、内套(3)和测量探芯；探芯连接体(2)连接于驻点外壳(1)中心轴线位置，探芯连接体(2)开设有与外壳(1)同轴的测量通道，测量探芯螺纹连接于探芯连接体(2)的测量通道内，内套(3)位于驻点外壳(1)内部且套设于探芯连接体(2)外部；内套(3)设置有从内套(3)与探芯连接体(2)正对的内壁到与内套(3)与驻点外壳(1)内部正对的表面的主体冷却回路；测量探芯设置有测量冷却回路。2.根据权利要求1所述的驻点测量探头，其特征在于：所述内套(3)包括哈夫件(31)、内壳(32)、底板(33)、进水管(34)和出水管(35)，哈夫件(31)表面开有用于冷却水导流的水槽，哈夫件(31)安装于内壳(32)外侧；内壳(32)开设有中心孔，探芯连接体(2)插设于中心孔内，内壳(32)中心孔径大于探芯连接体(2)外径，内壳(32)沿中心孔轴线的端部开有进水通道和出水通道，进水通道连通中心孔和内壳(32)朝向底板(33)的端面，出水通道连通哈夫件(31)表面的水槽和内壳(32)朝向底板(33)的端面，底板(33)上焊接进水管(34)和出水管(35)，进水管(34)连通进水通道，出水管(35)连通出水通道；相连通的进水管(34)、进水通道、中心孔、哈夫件(31)表面水槽、出水通道、出水管(35)形成主体冷却回路。3.根据权利要求1所述的驻点测量探头，其特征在于：所述测量探芯为热流探芯(5)，热流探芯(5)包括受热体(51)、绝热环(52)、出水套(53)、进水套(54)和水卡底座(55)，出水套(53)和进水套(54)安装于水卡底座(55)，出水套(53)套设于进水套(54)外侧，受热体(51)连接于出水套(53)远离水卡底座(55)的端部，受热体(51)和出水套(53)的外径相等，且小于探芯连接体(2)的内径，绝热环(52)位于受热体(51)和探芯连接体(2)之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雨翔，文鹏，杨汝森，欧东斌，
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：
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