專利名稱：一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空航天氣動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及用于準(zhǔn)確控制和測量飛機(jī)進(jìn)氣道模型內(nèi)氣流流量的航空航天流量測量控
制試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
航空航天飛行器的進(jìn)氣道模型試驗(yàn)是風(fēng)洞試驗(yàn)的一個(gè)重要組成部分，它能有效的驗(yàn)證飛行器進(jìn)氣道的性能，提供與發(fā)動(dòng)機(jī)相配的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)對于進(jìn)氣道隱身性能、減少進(jìn)氣道阻力等方面提供有價(jià)值的參考。而進(jìn)氣道試驗(yàn)流量測量與控制試驗(yàn)設(shè)備是航空航天風(fēng)洞試驗(yàn)必不可少的試驗(yàn)裝置，它能有效準(zhǔn)確的提供進(jìn)氣道試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對航空航天風(fēng)洞進(jìn)氣道試驗(yàn)而設(shè)計(jì)的一種新型風(fēng)洞進(jìn)氣道試驗(yàn)流量測量與控制設(shè)備，其目的準(zhǔn)確有效的測出航空航天飛行器、導(dǎo)彈等進(jìn)氣道模型的內(nèi)流流量。采用的技術(shù)方案是
一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，由流量計(jì)部分和調(diào)節(jié)閥部分兩部分組成。所述的流量計(jì)部分包括入口段、整流錐、整流等直段、整流網(wǎng)、蜂窩器、后置整流網(wǎng)、總壓耙、整流收縮段、噴嘴段、靜壓孔、擴(kuò)散段。入口段內(nèi)設(shè)整流錐，入口段為前端直徑較小，后端直徑較大的結(jié)構(gòu)，其后端連接整流等直段，整流錐以其后端固定在入口段與整流等直段之間，整流網(wǎng)、蜂窩器和后置整流網(wǎng)依次安裝在整流等直段內(nèi)。所述總壓耙共有四個(gè)，周向均布安裝在整流等直段后端部，每個(gè)總壓耙上有五個(gè)總壓管，用于總壓測量。整流收縮段結(jié)構(gòu)與入口段結(jié)構(gòu)相反，其前端與整流等直段連接，后端與噴嘴段連接，噴嘴段上依次設(shè)有三個(gè)截面，每個(gè)截面上周向均布安裝四個(gè)靜壓孔，用于流量計(jì)部分靜壓測量，噴嘴段后端與擴(kuò)散段連接。所述的調(diào)節(jié)閥部分包括整流帽、支環(huán)、滾珠絲杠、零位開關(guān)、節(jié)流裝置、節(jié)流段、減速機(jī)、電機(jī)、節(jié)流等直段、整流罩、節(jié)流收縮段。調(diào)節(jié)閥部分通過節(jié)流段前端連接流量計(jì)部分的擴(kuò)散段，節(jié)流段后端連接節(jié)流等直段前端，節(jié)流等直段后端連接節(jié)流收縮段，節(jié)流段和節(jié)流等直段內(nèi)裝節(jié)流裝置，節(jié)流裝置通過減速機(jī)連接電機(jī)，滾珠絲杠前端支撐在節(jié)流段前端裝有的支環(huán)上，滾珠絲杠后端連接節(jié)流裝置，電機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)節(jié)流裝置沿著滾珠絲杠前后移動(dòng)，與節(jié)流段形成流通面積控制。所述流量計(jì)部分的入口段連接進(jìn)氣道模型，調(diào)節(jié)閥部分的節(jié)流收縮段連接風(fēng)洞外管道，構(gòu)成一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置。上述的入口段與整流等直段、整流等直段與整流收縮段、整流收縮段與噴嘴段、噴嘴段與擴(kuò)散段、擴(kuò)散段與節(jié)流段、節(jié)流段與節(jié)流等直段、節(jié)流等直段與節(jié)流收縮段通過法蘭和螺栓連接固定并用0型圈密封。上述的整流帽連接在節(jié)流裝置前端，用于減少滾珠絲杠的擾流作用。上述的零位開關(guān)裝在節(jié)流段外壁上，用于限位節(jié)流裝置的行程。
上述的整流罩罩裝節(jié)流收縮段外，防止調(diào)節(jié)閥部分后端氣流分離。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡潔，主要元件的參數(shù)經(jīng)過氣動(dòng)設(shè)計(jì)或計(jì)算取得，安裝、拆卸方便，同時(shí)能準(zhǔn)確控制和測量射入或抽出的流量參數(shù)，適用于風(fēng)洞的各種進(jìn)氣道試驗(yàn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，由流量計(jì)部分和調(diào)節(jié)閥部分組成。所述的流量計(jì)部分包括入口段1、整流錐2、整流等直段3、整流網(wǎng)4、蜂窩器5、后置整流網(wǎng)6、總壓耙7、整流收縮段8、噴嘴段9、靜壓孔10、擴(kuò)散段11。入口段I內(nèi)設(shè)整流錐2，入口段I為前端直徑較小，后端直徑較大的結(jié)構(gòu)，其后端連接整流等直段3，與整流錐2配合，可以有效地降低氣流流速，防止氣流分離，從而在總壓測量段獲得更加均勻一致的氣流，提高測量精度。整流錐2以其后端固定在入口段I與整流等直段3之間，整流網(wǎng)4、蜂窩器5和后置整流網(wǎng)6依次安裝在整流等直段3內(nèi)，它們的作用是打散大渦氣流，使氣流分布更加均勻，便于后續(xù)準(zhǔn)確測量。整流收縮段8前端與整流等直段3連接，后端與噴嘴段9連接，噴嘴段9上依次設(shè)有三個(gè)截面，每個(gè)截面上周向均布安裝四個(gè)靜壓孔10，用于流量計(jì)部分靜壓測量，噴嘴段9后端與擴(kuò)散段11連接。所述的調(diào)節(jié)閥部分包括整流帽12、支環(huán)13、滾珠絲杠14、零位開關(guān)15、節(jié)流裝置16、節(jié)流段17、減速機(jī)18、電機(jī)19、節(jié)流等直段20、整流罩21、節(jié)流收縮段22。調(diào)節(jié)閥部分通過節(jié)流段17前端連接流量計(jì)部分的擴(kuò)散段11，節(jié)流段17后端連接節(jié)流等直段20前端，節(jié)流等直段20后端連接節(jié)流收縮段22，節(jié)流段17和節(jié)流等直段20內(nèi)裝節(jié)流裝置16，節(jié)流裝置16前端裝有整流帽，用于減少滾珠絲杠的擾流作用。節(jié)流裝置16通過減速機(jī)18連接電機(jī)19，滾珠絲杠14前端支撐在節(jié)流段17前端裝有的支環(huán)13上，滾珠絲杠14后端連接節(jié)流裝置16，電機(jī)19通過減速機(jī)18帶動(dòng)節(jié)流裝置16沿著滾珠絲杠14前后移動(dòng)，與節(jié)流段形成流通面積控制，進(jìn)而控制流量計(jì)內(nèi)的氣流流量，節(jié)流段外壁上裝有零位開關(guān)，用于限位節(jié)流裝置的行程，防止節(jié)流裝置16與節(jié)流段17相碰。整流罩21是防止調(diào)節(jié)閥部分后段氣流分離。所述入口段I與整流等直段3、整流等直段3與整流收縮段8、整流收縮段8與噴嘴段9、噴嘴段9與擴(kuò)散段11、擴(kuò)散段11與節(jié)流段17、節(jié)流段17與節(jié)流等直段20、節(jié)流等直段20與節(jié)流收縮段22通過法蘭和螺栓連接固定并用0型圈密封，這樣安裝、拆卸快速方便，易于維護(hù)。所述流量計(jì)部分的入口段I連接進(jìn)氣道模型，調(diào)節(jié)閥部分的節(jié)流收縮段22連接風(fēng)洞外管道。構(gòu)成一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置。工作原理
用工控計(jì)算機(jī)控制調(diào)節(jié)閥部的電機(jī)19，電機(jī)通過減速機(jī)18驅(qū)動(dòng)節(jié)流裝置16沿滾珠絲杠14運(yùn)動(dòng)，對管道內(nèi)的流通面積進(jìn)行控制，當(dāng)節(jié)流裝置16停止在滾珠絲杠14上某一點(diǎn)時(shí)，其與節(jié)流段17形成一個(gè)固定的流通面積，而此時(shí)流量計(jì)部的總壓耙7和靜壓孔10測量該狀態(tài)的總、靜壓，并與外部電子壓力掃描閥設(shè)備相連，通過計(jì)算得出該時(shí)管道內(nèi)的氣流流量。流量測量完畢后，反饋信號給工控計(jì)算機(jī)，進(jìn)而繼續(xù)驅(qū)動(dòng)節(jié)流裝置運(yùn)動(dòng)，重復(fù)上面控制和測量過程直到完成試驗(yàn)要求。
權(quán)利要求
1.一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，由流量計(jì)部分和調(diào)節(jié)閥部分組成，其特征在于所述的流量計(jì)部分包括入口段(I)、整流錐(2)、整流等直段(3)、整流網(wǎng)(4)、蜂窩器(5)、后置整流網(wǎng)(6)、總壓耙(7)、整流收縮段(8)、噴嘴段(9)、靜壓孔(10)、擴(kuò)散段(11)，入口段(I)內(nèi)設(shè)整流錐(2)，入口段(I)為前端直徑較小，后端直徑較大的結(jié)構(gòu)，其后端連接整流等直段(3 )，整流錐(2 )以其后端固定在入口段(I)與整流等直段(3 )之間，整流網(wǎng)(4)、蜂窩器(5)和后置整流網(wǎng)(6)依次安裝在整流等直段(3)內(nèi)，總壓耙(7)共有四個(gè)，周向均布安裝在整流等直段(3)后端部，每個(gè)總壓耙上有五個(gè)總壓管，用于總壓測量，整流收縮段(8)結(jié)構(gòu)與入口段(I)結(jié)構(gòu)相反，其前端與整流等直段(3)連接，后端與噴嘴段(9)連接，噴嘴段(9)上依次設(shè)有三個(gè)截面，每個(gè)截面上周向均布安裝四個(gè)靜壓孔(10)，用于流量計(jì)部分靜壓測量，噴嘴段(9)后端與擴(kuò)散段(11)連接；所述的調(diào)節(jié)閥部分包括整流帽(12)、支環(huán)(13)、滾珠絲杠(14)、零位開關(guān)(15)、節(jié)流裝置(16)、節(jié)流段(17)、減速機(jī)(18)、電機(jī)(19)、節(jié)流等直段(20)、整流罩(21)、節(jié)流收縮段(22)，調(diào)節(jié)閥部分通過節(jié)流段(17)前端連接流量計(jì)部分的擴(kuò)散段(11)，節(jié)流段(17)后端連接節(jié)流等直段(20 )前端，節(jié)流等直段(20 )后端連接節(jié)流收縮段(22)，節(jié)流段(17)和節(jié)流等直段(20)內(nèi)裝節(jié)流裝置(16)，節(jié)流裝置(16)通過減速機(jī)(18)連接電機(jī)(19)，滾珠絲杠(14)前端支撐在節(jié)流段(17)前端裝有的支環(huán)(13)上，滾珠絲杠(14)后端連接節(jié)流裝置(16)，電機(jī)(19)通過減速機(jī)(18)帶動(dòng)節(jié)流裝置(16)沿著滾珠絲杠(14)前后移動(dòng)，與節(jié)流段形成流通面積控制，所述流量計(jì)部分的入口段(I)連接進(jìn)氣道模型，調(diào)節(jié)閥部分的節(jié)流收縮段(22 )連接風(fēng)洞外管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的入口段(I)與整流等直段(3 )、整流等直段(3 )與整流收縮段(8 )、整流收縮段(8 )與噴嘴段(9)、噴嘴段(9)與擴(kuò)散段(11)、擴(kuò)散段(11)與節(jié)流段(17)、節(jié)流段(17)與節(jié)流等直段(20)、節(jié)流等直段(20)與節(jié)流收縮段(22)通過法蘭和螺栓連接固定并用O型圈密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的整流帽(12)連接在節(jié)流裝置(16)前端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的零位開關(guān)(15)裝在節(jié)流段(17)外壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的整流罩(21)罩裝節(jié)流收縮段(22)外。
全文摘要
一種航空航天實(shí)用的流量測量與控制試驗(yàn)裝置，由流量計(jì)部分和調(diào)節(jié)閥部分組成。調(diào)節(jié)閥部分通過電機(jī)和減速機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)流裝置沿滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)，對管道內(nèi)的流通面積進(jìn)行控制，而流量計(jì)部分上的總壓耙和靜壓孔與外部電子壓力掃描閥等設(shè)備相連，測量出此時(shí)的總、靜壓，進(jìn)而計(jì)算出該時(shí)刻管道內(nèi)的氣流流量。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡潔，主要元件的參數(shù)經(jīng)過氣動(dòng)設(shè)計(jì)或計(jì)算取得，安裝、拆卸方便，同時(shí)能準(zhǔn)確控制和測量射入或抽出的流量參數(shù)，適用于FL-3風(fēng)洞的各種進(jìn)氣道試驗(yàn)。
文檔編號G01M9/06GK103033334SQ201210552468
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者馬曉光, 林國棟, 廖虹, 付亞賢, 李家宏, 陳通, 王旭東, 趙綠波, 程雅君 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽空氣動(dòng)力研究所