[发明专利]一种脱落插座热流密度和压力测量装置

说明书

一种脱落插座热流密度和压力测量装置，包括：弧面探头、支架、底板、热流传感器、压力传感器；弧面探头上表面的弧面与设置脱落插座的飞行器弧面保持一致，弧面探头的下表面固定外部脱落插座中的套筒；支架固定安装在外部喷管上，气流方向平行于弧面探头的上表面；弧面探头、支架、底板依次连接形成密闭壳体；底板开有走线孔，多个热流传感器和压力传感器安装在弧面探头下表面，多个热流传感器和压力传感器的尾线穿过走线孔连接外部测试设备。本发明解决了风洞试验中脱落插座表面和底部冷壁热流密度和压力测量问题，结构合理，安装和拆卸简单，测量精度高，测量范围广，可重复使用。

技术领域

本发明涉及一种脱落插座热流密度和压力测量装置，属于航天飞行器地面气动热试验技术领域。

背景技术

为了解决飞行器脱落插座的防热问题，需要对脱落插座防热材料在飞行过程中的隔热性能和抗烧蚀冲刷性能进行考核,考核通常在地面热环境模拟设备即电弧风洞中进行。脱落插座防热材料考核试验通常模拟的高温气流参数主要有表面冷壁热流密度、表面压力、恢复焓等，因此在状态调试中准确的测出脱落插座表面冷壁热流密度和压力具有十分重要的意义。

现有的测量装置主要是针对平板模型和驻点模型，如图1和图2所示，目前还没有专门针对脱落插座外形的测量装置，因此需要在平板模型和驻点模型测量装置的基础上设计出新的适用于脱落插座外形的测量装置。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种脱落插座热流密度和压力测量装置，解决了脱落插座防热材料考核试验中脱落插座表面和底部冷壁热流密度和压力测量问题。

本发明的技术方案是：

一种脱落插座热流密度和压力测量装置，包括：弧面探头、支架、底板、热流传感器、压力传感器、安装部、连接部；

所述弧面探头上表面的弧面与设置脱落插座的飞行器弧面保持一致，所述弧面探头的下表面固定有外部脱落插座中的套筒；所述弧面探头开有多个用于连接热流传感器或压力传感器的连接孔；所述弧面探头开有适配孔，所述适配孔和所述套筒的通孔配合；

所述支架固定安装在外部喷管上，使喷管的气流方向平行于所述弧面探头的上表面；所述弧面探头、支架、底板依次连接形成密闭壳体；所述底板开有走线孔，多个热流传感器和压力传感器安装在弧面探头上，所述多个热流传感器和压力传感器的尾线穿过所述走线孔连接外部测试设备。

所述连接孔包括多个用于安装热流传感器的热流测量孔和多个用于连接压力传感器的压力测量孔。

所述多个热流传感器的热流测量孔在所述弧面探头上均布。

所述多个的热流测量孔在所述弧面探头排列成三排三列的矩阵，其中，第二排和第二列中热流测量孔的数量均为二。

所述弧面探头上的多个压力测量孔沿所述适配孔轴线周向均布。

所述弧面探头开有两个压力测量孔，所述两个压力测量孔轴线关于所述适配孔的轴线对称。

所述两个压力测量孔的轴线距离与所述适配孔孔径的比值范围为1.5～1.9。

所述弧面探头通过连接部固定连接所述底板。

所述连接部包括4个螺杆，所述螺杆的一端连接弧面探头的下表面，另一端连接底板。

所述支架通过安装部固定在外部喷管上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明解决了飞行器脱落插座表面和底部冷壁热流密度和压力测量问题，解决了现有技术无法解决的问题。

(2)本发明对插座孔采用套筒加插座探头组合设计，方便底部冷壁热流密度传感器和测压紫铜管的安装。