一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统，为了提高重活塞驱动类激波风洞的性能，通过在活塞上增加特殊设计的刹车装置，该刹车装置包括集气腔、导气通道、刹车板、刹车气腔、单向进气阀和气动阀门，活塞正面压力开始下降后刹车装置启动，增大活塞与激波管的摩擦力，进而阻止重活塞在压缩管末端回弹或撞击压缩管末端，使其接近软着陆运动类型，不仅保障了重活塞和风洞运行的安全性，还增加了喷管贮室平稳压力的时间，有效增加了喷管驻室的总温总压，提高风洞运行性能。提高风洞运行性能。提高风洞运行性能。

【技术实现步骤摘要】
一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统


[0001]本专利技术涉及一种激波风洞重活塞刹车装置、刹车方法及刹车系统，属于激波风洞工程


技术介绍

[0002]自由活塞激波风洞的工作原理是采用高压空气在压缩管中推动重活塞对驱动气体进行快速压缩，实现对驱动气体的加热加压，以便在激波管中获得更强的激波，实现高焓试验来流。重活塞在运动的过程中的动能超过20MJ，对重活塞在压缩管末端运动的控制是保证风洞运行安全以及风洞高性能运行的重要手段。重活塞在压缩管末端运动类型分为以下三种情况：软着陆，即重活塞以较小的速度在压缩管末端停止；回弹，即活塞未到达压缩管末端壁面时，速度降至零并被回弹，然后随着驱动端压力逐渐减小再次加速，并以一定速度撞击压缩管末端壁面，极端情况下会发生多次回弹；正碰，即重活塞以较快的速度撞击压缩管末端壁面。由于重活塞质量较大，正碰有可能对风洞造成十分严重的损伤，这应该是我们应当避免的。活塞回弹对风洞运行安全影响不大，但是活塞回弹容易产生强烈的膨胀波，该膨胀波到达喷管贮室，减少喷管贮室平稳的压力时间。理论上，通过设置运行参数，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，包括：刹车板(2)，设置于重活塞(1)外表面；刹车气腔(8)，设置于重活塞(1)内部，位于刹车板(2)内侧，当通过导气通道(6)接收外部压缩管中的驱动气体B后，驱动刹车板(2)对重活塞(1)进行刹车；集气腔(4)，设置于重活塞(1)内部，用于存储气体A；导气通道(6)，设置于重活塞(1)内部，用于将压缩管中的驱动气体B与刹车气腔(8)连通；气动阀门(5)，安装于导气通道(6)上，控制导气通道(6)的连通和闭合；单向进气阀(7)，安装于重活塞(1)正面，两端分别连通集气腔(4)内的气体A和压缩管中的驱动气体B，所述重活塞(1)正面为重活塞(1)朝向运动方向一侧表面。2.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述刹车板(2)设计参数δ满足如下要求：其中：s
p
为刹车板的总受力面积，ΔP
b
为驱动气体B和刹车板外侧间隙气体压差，μ为刹车板和压缩管之间的摩擦系数，R为重活塞半径，ΔP
a
为驱动气体B和活塞背面高压气体的压差，所述活塞背面为与活塞正面相对的一侧表面。3.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，还包括一对压板弹簧(3)，所述压板弹簧(3)设置在刹车板(2)和活塞(1)之间，用于在刹车板(2)内外压差一致的情况将其压在原位，方便活塞的安装和取出。4.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述单向进气阀(7)包括第一阀体、第一阀芯(10)和第一压阀弹簧，第一阀体一端设有进气口(9)，另一端设有出气口(11)，第一阀芯(10)安置在第一阀体内部；进出口压差一致时，第一阀芯(10)受第一压阀弹簧压力堵住进气口(9)；进气口(9)压力大于出气口(11)压力时，第一阀芯(10)被推离进气口(9)，单向进气阀(7)打开；反之第一阀芯(10)受气动压力堵住进气口(9)，单向进气阀(7)关闭。5.根据权利要求1所述的激波风洞重活塞刹车装置，其特征在于，所述气动阀门(5)包括第二阀体、第二阀芯(12)和第二压阀弹簧，第二阀体侧面设有连接导气通道(6)的阀体通气孔(15)，第二阀芯(12)侧面设有连接外部的阀芯通气孔(14)；内外压差一致或外部压力较大时第二阀芯(12)受弹簧力或外部气动压力维持在原位，此时第二阀芯(12)通气孔和第二阀体通气孔不连通，气动阀门(5)关闭；反之第二阀芯(12)受内部气动压力，位置向外侧移动，到达启动位...

【专利技术属性】
技术研发人员：王高伟，谌君谋，王丹，王惠伦，梁浩天，姚大鹏，贾广森，纪峰，林键，文帅，邵忠杰，易翔宇，
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：