一种获取模型表面微射流对气动特性影响的试验方法技术

本发明专利技术属于风洞试验测量领域，公开了一种获取模型表面微射流对气动特性影响的试验方法。试验方法基于专用的模型表面微射流试验装置。试验方法包括安装试验模型，采集数据零点，进行模型表面微射流试验，和试验数据处理。本发明专利技术的获取模型表面微射流对气动特性影响的试验方法精确模拟了烧蚀材料热解气体的产生和作用；使用的模型表面微射流试验装置结构简单，隔离减震效果良好，对俯仰测力天平测量无干扰；在相同的试验条件下，获取了有无微射流的气动特性参数，能够直接获取干扰量，误差源少，数据精度高。数据精度高。数据精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种获取模型表面微射流对气动特性影响的试验方法


[0001]本专利技术属于风洞试验测量领域，具体涉及一种获取模型表面微射流对气动特性影响的试验方法。

技术介绍

[0002]跨大气层飞行器、洲际弹头等在高速再入阶段，受高温气体效应的影响，迎风面会因气流强烈压缩而形成高温，为防止对飞行器造成严重破坏，必须采取必要的热防护措施，采用烧蚀材料防热是重要热防护措施之一。烧蚀材料是通过消耗材料的积极方式获取防热效应，树脂基体受热分解产生气体和热解碳，热解气体穿透材料高温注入边界层提供对流冷却和蒸发冷却，并通过高温表面反向辐射、表面热化学烧蚀形成气体产物的质量引射效应和壁温效应耗散热量。
[0003]防热结构烧蚀引起的飞行器气动外形变化将对飞行器的升阻特性、力矩特性（包括俯仰力矩和滚转力矩）和静动态稳定性等产生明显的影响，若飞行器的气动力参数预测不准确（尤其是滚转、俯仰力矩特性的预测偏差），会对操纵性和稳定性产生非常显著的影响，可能导致落点散布大、命中率降低，甚至造成飞行器毁坏。因此，需要精确测量模型的烧蚀引射对模型气动特性的影响。
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取模型表面微射流对气动特性影响的试验方法，其特征在于，所述的试验方法基于模型表面微射流试验装置，模型表面微射流试验装置安装在试验模型（10）内腔；试验模型（10）为锥角相同的三段式锥体模型，包括从前至后依次固定连接的锥段Ⅰ、锥段Ⅱ和锥段Ⅲ；锥段Ⅰ包括一系列用于替换的锥形头；锥段Ⅱ的空腔内安装模型表面微射流试验装置的截止阀（1）、储气瓶（2）、固定架（3）、连接管（4）、减压阀（5）、减压阀入口压力表（13）和减压阀出口压力表（14）；锥段Ⅲ的前端为支撑端，锥段Ⅲ的空腔内安装模型表面微射流试验装置的流量控制器（6）、驻室压力传感器（7）、驻室（8）和俯仰测力天平（9）；俯仰测力天平（9）的固定端通过模型支杆（15）固定在风洞中部支架上，俯仰测力天平（9）的悬空端通过螺钉锁紧固定在锥段Ⅲ固定端上，螺钉位于锥段Ⅲ支撑端的中心点；固定架（3）的前端为圆筒，后端为法兰盘，法兰盘的内径大于螺钉外径；法兰盘固定在锥段Ⅲ支撑端的前端面上；储气瓶（2）从前至后插入圆筒并固定；储气瓶（2）的出口通过截止阀（1）连接连接管（4），连接管（4）上安装减压阀（5），减压阀（5）的两侧安装减压阀入口压力表（13）和减压阀出口压力表（14）；连接管（4）向后延伸穿过锥段Ⅲ的支撑端进入锥段Ⅲ的空腔后依次连接流量控制器（6）和驻室（8）；驻室（8）上安装有驻室压力传感器（7），驻室（8）嵌入锥段Ⅲ的壁面，驻室（8）的外表面与锥段Ⅲ的外表面平齐且光滑过渡，驻室（8）的外表面设置有阵列排列的微孔（801），微孔（801）的中心轴线垂直于驻室（8）的外表面；储气瓶（2）、固定架（3）、俯仰测力天平（9）、试验模型（10）和模型支杆（15）同中心轴线；截止阀（1）打开，储气瓶（2）的高压气体沿连接管（4）流动，通过减压阀（5）降低压力形成低压气体，通过流量控制器（6）控制低压气体的流量，低压气体进入驻室（8），从驻室（8）外表面的微孔（801）喷出，形成模型表面微射流，模型表面微射流用于模拟烧蚀引射；试验方法，包括以下步骤：S10.安装试验模型（10）将模型支杆（15）安装在风洞中部支架上；将俯仰测力天平（9）的固定端安装在模型支杆（15）的前端；将试验模型（10）的锥段Ⅲ安装在俯仰测力天平（9）的悬空端，并通过螺钉拉紧；在锥段Ⅲ的内腔安装并固定流量控制器（6）；在锥段Ⅲ的壁面安装驻室（8），驻室（8）外表面与锥段Ⅲ的外表面平齐且光滑过渡；将流量控制器（6）与驻室（8）连通；在驻室（8）上安装驻室压力传感器（7）；将固定架（3）的法兰盘固定在锥段Ⅲ支撑端的前端面上，储气瓶（2）从前至后插入固定架（3）的圆筒并固定；在储气瓶（2）的出口安装截止阀（1）后连接连接管（4），连接管（4）上安装减压阀（5），减压阀（5）的两侧安装减压阀入口压力表（13）和减压阀出口压力表（14）；连接管（4）向后延伸，穿过锥段Ⅲ的支撑端进入锥段Ⅲ的空腔后连接流量控制器（6）；依次安装试验模型（10）的锥段Ⅱ和锥段Ⅰ，安装完成后，锥段Ⅰ、锥段Ⅱ和锥段Ⅲ之间光滑过渡且无连接缝隙；S20.采集数据零点打开截止阀（1），将流量控制器（6）的流量调整为0；打开高超声速风洞数据采集系统采集俯仰测力天平（9）数据；风洞中部支架带动试验模型（10）运动到预设攻角α0，在预设攻角α0下，风洞中部支架继续带动试验模型（10）按照预先设置的攻角阶梯序列α0、α1、α2…
α
n
做俯仰运动，每个攻角间
隔大于等于1s，达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒海峰，郭雷涛，温福生，高祥天，
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：发明
国别省市：