本发明专利技术涉及航天飞行器地面气动热试验技术领域，尤其是涉及一种仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，包括弧面凸起探头，所述弧面凸起探头表面的外形与飞行器仪器仓凸块表面的外形相适配，且所述弧面凸起探头上设置有多个热流传感器和多个压力传感器。在本发明专利技术的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置中，使用外形与飞行器仪器仓凸块表面的外形相适配的弧面凸起探头，并在弧面凸起探头上设置多个热流传感器和多个压力传感器，有效解决了飞行器仪器舱凸块表面冷壁热流密度和压力测量问题，为仪器舱凸块防热材料考核试验提供了物质基础。本装置结构合理，安装和拆卸简单，具有测量精度高，测量范围广，可重复使用等优点。可重复使用等优点。可重复使用等优点。
【技术实现步骤摘要】
一种仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置
[0001]本专利技术涉及航天飞行器地面气动热试验
，尤其是涉及一种仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着临近空间飞行器技术的迅猛发展，高超声速飞行器由于其突防能力强，作战范围广等特点已经成为了各军事大国竟相研究的新领域。在高超声速飞行器的飞行过程中，以气动
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热
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结构的多场耦合问题最为突出。
[0003]其中，为了解决飞行器仪器舱凸块的防热问题，需要对仪器舱凸块防热材料在飞行过程中的隔热性能和抗烧蚀冲刷性能进行考核,考核通常在地面热环境模拟设备即电弧风洞中进行。仪器舱凸块防热材料考核试验通常模拟的高温气流参数主要有表面冷壁热流密度、表面压力、恢复焓等，因此在状态调试中准确的测出仪器舱凸块表面冷壁热流密度和压力具有十分重要的意义。
[0004]现有的测量装置主要是针对平板模型和驻点模型，尚无专门针对仪器舱凸块外形的测量装置，因此，在平板模型和驻点模型测量装置的基础上设计一种新型的适用于仪器舱凸块外形的热流密度和压力测量装置，是本领域技术人员亟需解决的一项技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，有效解决了飞行器仪器舱凸块表面冷壁热流密度和压力测量问题。
[0006]本专利技术提供一种仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，包括弧面凸起探头，所述弧面凸起探头表面的外形与飞行器仪器仓凸块表面的外形相适配，且所述弧面凸起探头上设置有多个热流传感器和多个压力传感器。
[0007]作为本技术方案优选地，还包括支架和底板，所述弧面凸起探头、所述支架和所述底板依次密封连接形成密封壳体，所述热流传感器和所述压力传感器均位于所述密封壳体内部；所述支架的一侧固定安装在飞行器的喷管上，且喷管的气流方向与所述弧形凸起探头的上表面相平行。
[0008]作为本技术方案优选地，所述弧面凸起探头的表面开设有多个连接孔，所述热流传感器和所述压力传感器通过所述连接孔固定安装在所述弧面凸起探头上。
[0009]作为本技术方案优选地，所述连接孔包括多个热流测量孔和多个压力测量孔，所述热流传感器通过所述热流测量孔固定安装在所述弧面凸起探头上，所述压力传感器通过所述压力测量孔固定安装在所述弧面凸起探头上。
[0010]作为本技术方案优选地，所述热流测量孔设置有8个，其中，两个所述热流测量孔均匀分布在所述弧面凸起探头凸块的顶面，三个所述热流测量孔均匀分布在所述弧面凸起探头凸块的斜坡上，三个所述热流测量孔均匀分布在所述弧面凸起探头凸块的圆弧板上。
[0011]作为本技术方案优选地，所述压力测量孔设置有3个，且所述压力测量孔均匀分布
在所述弧面凸起探头凸块的斜坡上，所述压力测量孔与所述热流测量孔依次交错设置。
[0012]作为本技术方案优选地，还包括连接部，所述弧面凸起探头通过所述连接部与所述底板固定连接，所述支架远离所述弧面凸起探头的一侧与所述底板可拆卸连接。
[0013]作为本技术方案优选地，还包括安装部，所述支架通过所述安装部与所述喷管固定连接。
[0014]作为本技术方案优选地，所述支架和所述底板的轴心处对应开设有走线孔，所述热流传感器和所述压力传感器的尾线穿过所述走线孔与外部采集箱和测试电脑连接。
[0015]作为本技术方案优选地，所述热流传感器为塞式量热计。
[0016]本专利技术的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，至少具有以下技术效果：
[0017]1、在本专利技术的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置中，使用外形与飞行器仪器仓凸块表面的外形相适配的弧面凸起探头，并在弧面凸起探头上设置多个热流传感器和多个压力传感器，有效解决了飞行器仪器舱凸块表面冷壁热流密度和压力测量问题，为仪器舱凸块防热材料考核试验提供了物质基础；
[0018]2、本专利技术采用与飞行器仪器舱凸块防热结构件外形相同的探头设计，结合塞式量热计技术和动态测压技术，将热流密度参数和压力参数转化成电压信号传输给采集箱和测试电脑。测量前将装置固定在喷管出口前，然后开车至流场稳定后停车，测得的温度随时间的变化率即可直接换算出冷壁热流密度，表面压力通过压力传感器可直接测得。本装置结构合理，安装和拆卸简单，具有测量精度高，测量范围广，可重复使用等优点。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置的示意图；
[0021]图2为本专利技术仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置的使用图；
[0022]图3为本专利技术仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置的装配图；
[0023]图4为本专利技术仪器舱凸块表面冷壁热流密度曲线；
[0024]图5为本专利技术仪器舱凸块表面压力曲线。
[0025]附图标记说明：
[0026]1：弧面凸起探头；2：热流传感器；3：压力传感器；4：支架；5：底板；6：热流测量孔；7：压力测量孔；8：固定轴；9：固定块；10：螺杆；11：走线孔。
具体实施方式
[0027]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽
度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]如图1
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，其特征在于，包括弧面凸起探头(1)，所述弧面凸起探头(1)表面的外形与飞行器仪器仓凸块表面的外形相适配，且所述弧面凸起探头(1)上设置有多个热流传感器(2)和多个压力传感器(3)。2.根据权利要求1所述的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，其特征在于，还包括支架(4)和底板(5)，所述弧面凸起探头(1)、所述支架(4)和所述底板(5)依次密封连接形成密封壳体，所述热流传感器(2)和所述压力传感器(3)均位于所述密封壳体内部；所述支架(4)的一侧固定安装在飞行器的喷管上，且喷管的气流方向与所述弧形凸起探头的上表面相平行。3.根据权利要求1所述的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，其特征在于，所述弧面凸起探头(1)的表面开设有多个连接孔，所述热流传感器(2)和所述压力传感器(3)通过所述连接孔固定安装在所述弧面凸起探头(1)上。4.根据权利要求3所述的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，其特征在于，所述连接孔包括多个热流测量孔(6)和多个压力测量孔(7)，所述热流传感器(2)通过所述热流测量孔(6)固定安装在所述弧面凸起探头(1)上，所述压力传感器(3)通过所述压力测量孔(7)固定安装在所述弧面凸起探头(1)上。5.根据权利要求4所述的仪器舱凸块表面热流密度和压力测量装置，其特征在于，所述热流测量孔(6)设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢旭，朱晓军，吴照，李飞，刘祥，
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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