一种用于低速风洞飞行器进排气模拟试验的引射器模块的制作方法

本发明涉及风洞试验领域，具体是涉及到一种用于低速风洞飞行器进排气模拟试验的引射器模块。

背景技术：

低速风洞飞行器进排气模拟试验中，对飞行器动力装置的模拟是关键的技术环节；其中，引射器作为核心部件，用于模拟飞行器的动力装置的工作情况。低速风洞飞行器进排气模拟试验的目的是要获得飞行器动力装置工作时的进气效应和排气效应对飞行器气动力的影响数据。

在低速风洞中，开展飞行器进排气模拟试验原有的引射式模拟器（epes）是一件独立的装置，它的特点是：epes作为独立部件，采用环缝式外围引射模式，其结构相对简单，易安装于模型内部；试验时要求epes与模型完全非接触，模型的气动载荷可由天平直接测量。缺点是：试验过程中难以保证epes与模型之间完全非接触，且又有密封良好、不能传入外力的要求；对配置多台嵌入式发动机的扁平式飞行器模型，受模型空间和动力装置布局方式的限制，要达到上述要求极其困难，试验中不易得到干净的进排气效应对飞行器气动力的影响数据。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决配置多台嵌入式动力装置的扁平式飞行器进排气模拟试验存在的难题,设计出一种用于低速风洞飞行器进排气模拟试验的引射器模块。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种用于低速风洞飞行器进排气模拟试验的引射器模块,从外至内依次包括外框、中框和内框,外框、中框和内框相互连接后之间构成一个密闭腔体,所述外框上设置有进气口与密闭腔体连通,所述内框上设置有若干个喷嘴耙,每个喷嘴耙的一端与密闭腔体连通,喷嘴耙上的另一端上设置有喷嘴。

在上述技术方案中,所述中框包括两个分离的框架,两个框架之间不接触且框架的外侧与外框的内壁连接,框架的内侧与内框连接。

在上述技术方案中,所述外框的内壁上沿着框面方向设置有凸出的台阶,台阶的两侧用于各自设置一个框架。

在上述技术方案中,所述中框的框内结构为腰形槽,所述内框为腰形结构,内框的腰形结构与中框的腰形槽相互匹配。

在上述技术方案中,内框的框面上均匀对称的分布有若干个安装槽,每一个安装槽内固定连接一个喷嘴耙。

在上述技术方案中,若干个喷嘴耙垂直于框面方向设置在内框上,每个喷嘴耙上的喷嘴沿着同一方向设置。

在上述技术方案中,所述每个喷嘴耙上均匀设置三个喷嘴,喷嘴通过喷嘴耙与密闭腔体连通。

在上述技术方案中,所述喷嘴的开口为喇叭状,喷嘴与喷嘴耙通过焊接固定为一体。

在上述技术方案中,外框、中框、内框和喷嘴耙通过焊接连接为一个内空的密闭整体结构。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明把引射器设计为模型结构的一个模块，与模型融合为一个整体；引射器模块采用离散的多喷嘴分布式引射模式，结构紧凑；

引射器模块作为动力装置模拟器，通过高压气源来驱动其工作，它的引射气流和喷气气流同时模拟飞行器动力装置的进气效应和排气效应；

离散的多喷嘴分布式引射模式，大幅度增加了高能量的压缩气体与被引射的低能量气体之间的掺混程度，使引射效率明显提高；

进行风洞进排气试验时，飞行器的气动载荷和引射器模块工作带入的作用力由天平同时测量得到；利用现有的试验设备和技术，把引射器模块工作带入的作用力与模型气动力之间有效剥离开，得到干净的进排气效应对飞行器气动力的影响数据。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为引射器模块在模型中的位置示意图;

图2为引射器组装图;

图3为引射器分解图;

其中:1是引射器模块,2是进气口,3是出气口,1-1是外框,1-2是中框,1-3是内框,1-4是喷嘴耙,4是凸出的台阶,5是安装槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示是本实施例的安装结构示意图,将本发明的引射器模块安装在试验模型上,利用引射器来代替飞行器模型的发动机,通过在风洞中模拟真实飞行器的动态参数,从而实现对试验数据的采集。

本实施例由四部分内容组成：引射器的外框、中框、内框、喷嘴耙（含喷嘴）。输气管路安装在引射器外框的接口上，将外界高压气源导入到引射器内部。为了避免引射器本身漏气，将各组成部分焊接成一个整体，作为一个完整部件安装在扁平式飞行器模型中间或两侧。引射器与模型之间通过螺钉连接，并用密封条密封防止漏气,安装完成的结构如图2所示。

本实施例的各个部分具体结构如图3所示,其中:

引射器的外框为一个矩形的框面结构,框面内的部分是中空的,用于固定连接中框和内框,本实施例中为了给气体在引射器内提供一个流动的空间,因此从外框到内框之间就必然需要一个密闭的腔体,确保气流从外部进入密闭腔体后能被喷出。

为了实现这一目的,将中框分为两个框架,两个框架分别连接在外框框面的内壁,两个框架之间不接触,这样两个框架之间的空间与外框的框面之间构成了一个开口空间.然后将内框的框面覆盖在两个框架的内侧,这样将将开口空间密闭成密闭腔体。

为了实现外框与中框之间的可靠连接,在外框框面的内侧沿着框面方向设置有一圈凸出的台阶,台阶两侧各自留出一个安装空间,将中框的框架安装在台阶的两侧,台阶凸出的高度与中框的厚度一致,当中框的框架通过焊接与外框固定连接后,框架内壁与凸出的台阶之间就契合成完整的内壁面,不会出现凹凸不平的情况,确保气流流场的稳定性。

内框是由一个完整的矩形面结构卷绕成一个腰形的框面结构,具体如图3所示,框面上设置有若干个安装槽,安装槽沿着同一方向设置。为了确保气体的精确流动,安装槽的位置对应在中框的两个框架之间,确保安装槽内安装喷嘴耙后喷嘴耙能完全与密闭腔体导通。

为了实现对于气体从密闭空间内喷出,喷嘴耙上需要设置喷嘴,每一个喷嘴耙上设置三个喷嘴,喷嘴的开口采用喇叭状结构,所有喷嘴固定焊接在喷嘴耙上,每个喷嘴耙上的喷嘴都均匀分布,每个喷嘴耙均匀分布在内框上,整个喷嘴耙的喷嘴离散的分布在引射器内。

本实施例考虑到引射器要承受高压气体的压力，要求引射器密封性能良好,因此将四个部件采用焊接的方式连接为一体,外框、中框、内框、喷嘴耙之间构成一个密闭腔体,气体可以从引射器外框与外界高压气源相连的管路进入密闭腔体，并从喷嘴耙上的喷嘴喷出。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于低速风洞飞行器进排气模拟试验的引射器模块,从外至内依次包括外框、中框和内框,外框、中框和内框相互连接后之间构成一个密闭腔体,所述外框上设置有进气口与密闭腔体连通,所述内框上设置有若干个喷嘴耙,每个喷嘴耙的一端与密闭腔体连通,喷嘴耙上的另一端上设置有喷嘴。本发明把引射器设计为模型结构的一个模块，与模型融合为一个整体；引射器模块采用离散的多喷嘴分布式引射模式，结构紧凑；离散的多喷嘴分布式引射模式，大幅度增加了高能量的压缩气体与被引射的低能量气体之间的掺混程度，使引射效率明显提高。

技术研发人员：李东;巫朝君;胡卜元;韩建飞;康洪铭;马军;郝志清;张鹏;李春霞;付华
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所
技术研发日：2019.08.13
技术公布日：2019.11.05