【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模拟试验装备，具体涉及一种发动机高温高速排气模拟试验装置。
技术介绍
1、飞行器，即能够飞离地面，在空间飞行并由人为控制的一类器械飞行物的总称。飞行器为了获得更强的机动性与生存性，对推重比要求越来越高，由此导致飞行器在飞行状态下受到红外、雷达与声学等探测系统以及制导弹药的威胁越来越大。文献“空间目标地基红外探测技术研究(黄智国)”与文献“二元塞式喷管红外特征及壁面降温的红外抑制效果计算(陈俊、吉洪湖)”中记载：目前大多数探测器采用红外探测，由于红外探测为被动探测，其隐蔽性好、不易被飞行器的机载探测器发现，且能够实现全天候持续工作；由此可见，红外探测追踪技术对采用涡喷发动机的飞行器进行稳定、安全作业具有极大的威胁。
2、目前，国内针对飞行器尾喷的地面模拟处于初步阶段，缺少真实模拟飞行状态下飞行器尾喷状态的试验装置，进而造成飞行器研发过程中，很难进行有效抑制红外辐射特征的手段与措施的研究，导致多数红外辐射抑制手段和措施的研究处于理论阶段，缺乏数据支撑。
技术实现思路
1、针对以上现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种发动机高温高速排气模拟试验装置，该模拟试验装置能够真实模拟飞行状态下飞行器的尾喷状态，从而为后续飞行器抑制红外辐射特征的手段提供真实的试验数据支撑。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种发动机高温高速排气模拟试验装置，包括移动台架、天然气烧嘴、热源喷射口、天然气进气管路与低速来流喷射机构；热源喷射口
4、基于上述方案的进一步优化，所述天然气管路包括点火变压器、燃烧控制器、多段连接气管、燃气电磁阀、燃气比例阀、连接组件、金属软管、内丝直接头与膜盒压力表，点火变压器与天然气烧嘴点火端连接且其通过燃烧控制器控制；多段连接气管一端与天然气烧嘴进气端连通、另一端与金属软管连通，且多段连接气管之间、连接气管与金属软管之间通过连接组件连通，连接组件包括内丝弯头、外螺纹直通管接头与大口径球阀；水平段的连接气管上设置燃气电磁阀与燃气比例阀；金属软管远离连接气管的一端端部通过内丝直接头连通进气管道，进气管道上设置大口径球阀与膜盒压力表。
5、基于上述方案的进一步优化，所述天然气烧嘴底端设置助燃空气管道、助燃空气管道与外部鼓风机装置连通，且助燃空气管道上设置卡套接头，卡套接头通过紫铜管与燃气比例阀连通。
6、基于上述方案的进一步优化，所述出口管段口部均匀设置热电偶与耐高温的风速测量器，用于测量出口管段的温度以及风速。
7、基于上述方案的进一步优化，所述出风锥套的开口角度为110～130°，从而避免高速风进入直筒段后水平向后流动、影响高速风与焰流之间的混合，也有效避免高速风向焰心聚集、导致焰流温度向中心汇集的问题；出风孔的数量与其直径的关系为：
8、
9、式中：n表示出风孔数量；dj表示进风管直径；d表示出风孔尺寸(即直径)；
10、利用孔的流通面积与进风管横截面积相等，避免高速风进入时出现限流问题。
11、基于上述方案的进一步优化，所述低速来流喷射机构包括内锥板、内环板、外锥板、外环板、环形法兰盘与进风口，内锥板小直径端与内环板一端端部平滑连接、外锥板小直径端与外环板一端端部平滑连接，外锥板同轴设置在内锥板外圈且外锥板远离外环板一端(即外锥板大直径端)通过环形法兰盘与内锥板远离内环板一端(即内锥板大直径端)连接，环形法兰盘固定设置在移动台架上且环形法兰盘位于出口管段外圈(即内锥板与外锥板的小直径端位于远离出口管段的一端)，内环板与外环板平行设置；外锥板靠近环形法兰盘的一侧底端设置进风口，进风口采用异形锥管结构且进风口与外部鼓风机装置连通。
12、基于上述方案的进一步优化，所述外锥板的锥度角大于内锥板锥度角，从而在实现外冷却风均匀分散的同时、加速外冷却风。
13、基于上述方案的进一步优化，所述内环板远离环形法兰盘的一端端部设置风速测量器。
14、基于上述方案的进一步优化，所述热源喷射口外圈同轴设置外部锥形罩，外部锥形罩为由热源喷射口向低速来流喷射机构直径逐步减小的锥形结构且外部锥形罩靠近低速来流喷射机构的一端端部固定设置在移动台架上。
15、本专利技术具有如下技术效果：
16、本专利技术通过直筒段、锥管段、出口管段、内管、出风锥套与进风管组成的热源喷射口，一是通过外部鼓入的空气对天然气烧嘴喷射的焰流进行降温，从而实现控温、调温的目的，二是利用鼓入的空气对高温喷射的燃气进行均匀混合、从而确保燃气的充分燃烧，三是对焰流进行导向与加速，从而实现焰流的高速喷射；同时，利用内锥板、内环板、外锥板、外环板、环形法兰盘与进风口组成的低速来流喷射机构，通过高速风压、真实模拟飞行状态下喷射系统表面流过的风速，进而确保试验装置的真实性与可靠性。
17、本申请能够实现全自动点火、尾焰自动控温、尾焰自动控速、低速来流自动控速等功能，具有模拟单发与双发的能力，从而能够真实模拟飞行器尾焰温度、速度等状态，为解决如何有效抑制红外辐射特征等系列问题提供可靠的试验数据支撑。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：包括移动台架、天然气烧嘴、热源喷射口、天然气进气管路与低速来流喷射机构；热源喷射口固定设置于移动台架上，包括同轴设置的直筒段、锥管段与出口管段，直筒段内径大于出口管段内径且直筒段与出口管段之间通过锥管段平滑连接，直筒段远离出口管段一端的端面固定设置法兰板且法兰板中部设置与直筒段共轴线的内管，内管一端贯穿法兰板、另一端位于直筒段内腔且同轴设置出风锥套，出风锥套由内管向锥管段直径逐渐增大且出风锥套远离内管的一端与直筒段内壁固定连接，出风锥套上均匀设置出风孔，直筒段位于法兰板与出风锥套之间的侧壁设置进风管；天然气烧嘴与内管内腔实现装配且固定安装在移动台架上，天然气烧嘴远离热源喷射口的一端设置天然气进气管路；低速来流喷射机构同轴设置在热源喷射口的出口管段外圈且固定设置在移动台架上。
2.根据权利要求1所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述天然气管路包括点火变压器、燃烧控制器、多段连接气管、燃气电磁阀、燃气比例阀、连接组件、金属软管、内丝直接头与膜盒压力表，点火变压器与天然气烧嘴点火端连接且其通过燃烧控制器
3.根据权利要求1或2所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述天然气烧嘴底端设置助燃空气管道、助燃空气管道与外部鼓风机装置连通，且助燃空气管道上设置卡套接头，卡套接头通过紫铜管与燃气比例阀连通。
4.根据权利要求1～3任一项所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述出风锥套的开口角度为110～130°；
5.根据权利要求4所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述低速来流喷射机构包括内锥板、内环板、外锥板、外环板、环形法兰盘与进风口，内锥板小直径端与内环板一端端部平滑连接、外锥板小直径端与外环板一端端部平滑连接，外锥板同轴设置在内锥板外圈且外锥板远离外环板一端通过环形法兰盘与内锥板远离内环板一端连接，环形法兰盘固定设置在移动台架上且环形法兰盘位于出口管段外圈，内环板与外环板平行设置；外锥板靠近环形法兰盘的一侧底端设置进风口，进风口采用异形锥管结构且进风口与外部鼓风机装置连通。
6.根据权利要求5所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述外锥板的锥度角大于内锥板锥度角。
7.根据权利要求5所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述热源喷射口外圈同轴设置外部锥形罩，外部锥形罩为由热源喷射口向低速来流喷射机构直径逐步减小的锥形结构且外部锥形罩靠近低速来流喷射机构的一端端部固定设置在移动台架上。
...【技术特征摘要】
1.一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：包括移动台架、天然气烧嘴、热源喷射口、天然气进气管路与低速来流喷射机构；热源喷射口固定设置于移动台架上，包括同轴设置的直筒段、锥管段与出口管段，直筒段内径大于出口管段内径且直筒段与出口管段之间通过锥管段平滑连接，直筒段远离出口管段一端的端面固定设置法兰板且法兰板中部设置与直筒段共轴线的内管，内管一端贯穿法兰板、另一端位于直筒段内腔且同轴设置出风锥套，出风锥套由内管向锥管段直径逐渐增大且出风锥套远离内管的一端与直筒段内壁固定连接，出风锥套上均匀设置出风孔，直筒段位于法兰板与出风锥套之间的侧壁设置进风管；天然气烧嘴与内管内腔实现装配且固定安装在移动台架上，天然气烧嘴远离热源喷射口的一端设置天然气进气管路；低速来流喷射机构同轴设置在热源喷射口的出口管段外圈且固定设置在移动台架上。
2.根据权利要求1所述的一种发动机高温高速排气模拟试验装置，其特征在于：所述天然气管路包括点火变压器、燃烧控制器、多段连接气管、燃气电磁阀、燃气比例阀、连接组件、金属软管、内丝直接头与膜盒压力表，点火变压器与天然气烧嘴点火端连接且其通过燃烧控制器控制；多段连接气管一端与天然气烧嘴进气端连通、另一端与金属软管连通，且多段连接气管之间、连接气管与金属软管之间通过连接组件连通，连接组件包括内丝弯头、外螺纹直通管接头与大口径球阀；水平段的连接气管上设置燃气电磁阀与燃气比例阀；金属软管远离连接气管的一端端部通过内丝直接头连通进气管道，进气...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴道勋，黄安畏，李忠盛，崔阳文，吴永鹏，赵新，孙道岑，张鑫，林禹，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团西南技术工程研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。