一种短波辐射加热装置制造方法及图纸

本申请提供了一种短波辐射加热装置，包括：加热器壳体，其内部有辐射加热腔，上侧设有连通所述辐射加热腔的充气口；灯座，其包括左灯座和右灯座，左灯座和右灯座的导电快伸入至加热器壳体内部的辐射加热腔中，左灯座和右灯座具有电极，电极包含两个电极；套在灯座外侧的绝缘座，用于将所述灯座固定到加热器壳体上；多个灯丝，其安装在辐射加热腔内，灯丝两端分别固定在左灯座和右灯座对应的导电块上；光学窗口，其安装在加热器壳体的辐射加热腔下方，用于与辐射加热腔构成封闭腔体；绝缘的支撑棒，其设置在辐射加热腔内，且两端分别与左灯座和右灯座的导电块固定连接；连接灯丝与支撑棒的丝托，用于使灯丝保持固定在加热器壳体的辐射加热腔中。的辐射加热腔中。的辐射加热腔中。

【技术实现步骤摘要】
一种短波辐射加热装置


[0001]本申请属于航空航天飞行器环境试验
，特别涉及一种短波辐射加热装置。

技术介绍

[0002]高超声速飞行器具有高机动性、远距离精确打击能力，已成为航空航天的主要发展方向。高超声速飞行器飞行服役环境极端苛刻，由其推进系统/边界层产生的高声强噪声，局部区域可超过180dB，由边界层和局部激波作用产生的气动热载荷的热流可超过1200kW/m2，大面积防热结构的温度可达1000℃以上，鼻锥、翼前缘等区域的温度高达2000℃。
[0003]为了实现对超高速飞行器的试验环境进行模拟，现有技术中通常采用石英灯作为气动加热模拟试验的加热元件。但石英灯在上述严酷热环境中工作易造成石英玻璃石化、软化，从而丧失加热能力。虽然可以通过采取主动冷却措施，来实现比较高的加热温度，但在多场耦合环境，特别是在热噪声、热振噪耦合环境中，石英灯加热装置受限于石英玻璃的使用温度限制，加热温度尚无法满足地面模拟试验需求。在另一种加热方案中采用石墨加热装置进行加热，虽然石墨加热装置可以获得更高的热流，实现更高的加热温度，但石墨的热惯性大、可控性差，难以实现温度曲线的热环境模拟。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供了一种短波辐射加热装置，以解决或减轻
技术介绍
中的至少一个问题。
[0005]本申请的技术方案是：一种短波辐射加热装置，包括：
[0006]加热器壳体，所述加热器壳体的内部形成有辐射加热腔，所述加热器壳体的上侧设有连通所述辐射加热腔的充气口，通过充气口向所述辐射加热腔内充入保护气体以排出原有空气，从而实现对辐射加热腔内的灯丝进行保护；
[0007]灯座，所述灯座包括左灯座和右灯座，所述左灯座和右灯座部分结构穿过加热器壳体而伸入至加热器壳体内部的辐射加热腔中，其中，伸入部分形成导电快，未伸入部分形成电极，所述电极包含两个电极；
[0008]套在灯座外侧的绝缘座，所述绝缘座用于将所述灯座固定到加热器壳体上；
[0009]多个灯丝，所述灯丝安装在加热器壳体的辐射加热腔内，灯丝的两端沿着加热器壳体宽度方向分别固定在左灯座和右灯座对应的导电块上；
[0010]光学窗口，所述光学窗口安装在加热器壳体的辐射加热腔下方，光学窗口与辐射加热腔构成封闭腔体；
[0011]绝缘材料制成的支撑棒，所述支撑棒设置在辐射加热腔内，且两端分别固定连接到左灯座和右灯座的导电块上；
[0012]连接灯丝与支撑棒的丝托，通过所述丝托使灯丝保持固定在加热器壳体的辐射加
热腔。
[0013]在本申请优选实施方式中，所述保护气体为氮气。
[0014]在本申请优选实施方式中，所述加热器壳体的内部设有多条连通的冷却管路，所述冷却管路分布在所述加热器壳体的上壁和侧壁。
[0015]在本申请优选实施方式中，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极的内部为中空结构，导电块的内部设有多条连通的冷却通道，第一电极和第二电极分别连通至导电块的冷却通道两侧，通过第一电极、第二电极及冷却通道形成循环冷却通路，用于对左灯座和右灯座进行降温。
[0016]在本申请优选实施方式中，所述绝缘套包括内套和外套，内套和外套均设置在灯座的外表面，且内套和外套分别设置在加热器壳体的内外两侧。
[0017]在本申请优选实施方式中，所述内套和外套与加热器壳体通过螺纹或过盈配合方式实现相对固定。
[0018]在本申请优选实施方式中，所述灯丝在加热器壳体高度方向上设有至少2排，在加热器壳体厚度方向上，每排的灯丝为多个。
[0019]在本申请优选实施方式中，在加热器壳体高度方向上，相邻两排灯丝之间的间隔距离为7mm～15mm，在加热器壳体厚度方向上，每排相邻灯丝的轴线间隔为7mm～15mm。
[0020]在本申请优选实施方式中，所述光学窗口通过加热器壳体上设置的卡槽与加热器壳体配合安装。
[0021]在本申请优选实施方式中，所述丝托在加热器壳体宽度方向上设有多个，将上层灯丝缠绕在支撑棒上的丝托和将下层灯丝缠绕在支撑棒上的丝托间隔分布，其中，丝托缠绕在灯丝4上的相对位置相同，从而使被缠绕的灯丝处于等电位状态，丝托上无电流通过。
[0022]本申请的短波辐射加热装置可大幅提高输出热流，获得接近石墨加热装置的加热温度，可以在小尺寸加热器上实现更高的辐射热流输出，解决了石墨发热体热惯性大、难以控制的缺点。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0024]图1为本申请的短波辐射加热装置结构示意图。
[0025]图2为基于图1的A—A剖视图。
[0026]图3为基于图1的B—B剖视图。
[0027]图4为本申请中的灯座内部流路示意图。
[0028]图5为本申请中的加热器壳体内部流路示意图。
[0029]附图标记：
[0030]1‑
加热器壳体
[0031]11
‑
辐射加热腔
[0032]12
‑
充气口
[0033]13
‑
冷却管路
[0034]2‑
灯座
[0035]21
‑
左灯座
[0036]22
‑
右灯座
[0037]23
‑
导电块
[0038]24
‑
电极
[0039]241
‑
第一电极
[0040]242
‑
第二电极
[0041]25
‑
冷却通道
[0042]3‑
绝缘座
[0043]31
‑
内套
[0044]32
‑
外套
[0045]4‑
灯丝
[0046]5‑
光学窗口
[0047]6‑
支撑棒
[0048]7‑
丝托
具体实施方式
[0049]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0050]为了提供一种适合在热燥声及热振噪耦合试验环境中使用，且加热温度更高、可控性好、热惯性小的辐射加热装置，本申请提供了一种短波辐射加热装置。
[0051]如图1至图5所示，本申请提供的短波辐射加热装置包括：加热器壳体1、灯座2、绝缘座3、灯丝4、光学窗口5、支撑棒6及丝托7。
[0052]加热器壳体1整体上为长方体结构，加热器壳体1的内部形成有辐射加热腔11，加热器壳体1的上侧设有充气口12，充气口12连通辐射加热腔11，通过充气口12可以向辐射加热腔11内充入保护气体以排出原有的空气，从而实现对辐射加热腔11内的灯丝4进行保护。在本申请一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短波辐射加热装置，其特征在于，包括：加热器壳体，所述加热器壳体的内部形成有辐射加热腔，所述加热器壳体的上侧设有连通所述辐射加热腔的充气口，通过充气口向所述辐射加热腔内充入保护气体以排出原有空气，从而实现对辐射加热腔内的灯丝进行保护；灯座，所述灯座包括左灯座和右灯座，所述左灯座和右灯座部分结构穿过加热器壳体而伸入至加热器壳体内部的辐射加热腔中，其中，伸入部分形成导电快，未伸入部分形成电极，所述电极包含两个电极；套在灯座外侧的绝缘座，所述绝缘座用于将所述灯座固定到加热器壳体上；多个灯丝，所述灯丝安装在加热器壳体的辐射加热腔内，灯丝的两端沿着加热器壳体宽度方向分别固定在左灯座和右灯座对应的导电块上；光学窗口，所述光学窗口安装在加热器壳体的辐射加热腔下方，光学窗口与辐射加热腔构成封闭腔体；绝缘材料制成的支撑棒，所述支撑棒设置在辐射加热腔内，且两端分别固定连接到左灯座和右灯座的导电块上；连接灯丝与支撑棒的丝托，通过所述丝托使灯丝保持固定在加热器壳体的辐射加热腔。2.如权利要求1所述的短波辐射加热装置，其特征在于，所述保护气体为氮气。3.如权利要求1所述的短波辐射加热装置，其特征在于，所述加热器壳体的内部设有多条连通的冷却管路，所述冷却管路分布在所述加热器壳体的上壁和侧壁。4.如权利要求1所述的短波辐射加热装置，其特征在于，所述电极包括第一电极和第二电极，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢亮，燕群，邹学锋，蒋波，西禹，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：