[实用新型]一种组合动力多通道喷管试验装置

说明书

本实用新型公开了一种组合动力多通道喷管试验装置，模拟涡轮基组合循环发动机的多通道喷管,可观察气流混合情况的装置。本实用新型可进行通入不用颜色的指示剂并观察其混合情况的模拟实验，探索多通道组合喷管在低速飞行条件下，不同管道工作情况下的气流混合的基本规律。本实用新型三个通道分别模拟涡轮发动机、火箭发动机和冲压发动机。通过调节装置控制上、中两个通道的打开与关闭，模拟TBCC模态转换时的情况。通过压差计观察并计算出气流速度以此为根据控制电机达到相应转速。通过不同通道喷出不同颜色的指示剂观察气流混合情况。研究多通道喷管模态转变时的气流变化规律有利于组合动力的喷管研发。

技术领域

本实用新型属于飞行器领域，涉及组合动力多通道喷管试验装置(一种可使用于不同飞行速度下的涡轮基组合动力循环多通道喷管)。

背景技术

高超声速飞行器的特征是比冲高、速域宽、可垂直起降、成本低，在研究未来飞行器上具有广泛的应用价值。目前，现有的吸气式发动机的工作速域较窄。涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机工作马赫数在0-3之间，冲压发动机工作马赫数在2-6之间，可见任何一种吸气式发动机都无法满足高超声速飞行器宽速域的要求。而火箭发动机虽然能工作在马赫数0-10之间，但需要携带燃料和氧气，比冲小，不可以重复利用，经济型低。因此，从上世纪60年代开始，国内外对组合循环发动机展开了广泛深入地研究。

涡轮基组合循环发动机(Turbine-Based-Combined-Cycle,TBCC)是组合循环发动机的一种。TBCC发动机是以涡轮发动机为基础，集成冲压发动机、火箭发动机等动力形式，科学组合形成的宽速域高超声速动力系统。它具有比冲高、飞行速度范围广、可重复使用等优势，是全速域高超声速飞行理想的动力推进系统。

为实现在不同的工作模态下转换，TBCC动力系统需要具备一种结构简单、工作稳定、可靠安全、维护方便的调节机构。目前的结构可动部件较多，结构复杂，难以设置驱动部件。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种组合动力多通道喷管试验装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种组合动力多通道喷管试验装置，包括动力模块、气流速度测量模块、整流模块、管道模块、颜色指示剂模块、调节机构和支撑结构；所述动力模块包括：电机、电子调速器、电线、接收机、电源和遥控器；所述整流模块包括：整流管道、吸管阵列、铁丝网组成；所述颜色指示剂模块包括：加料漏斗、加料软管、带颜色的粉末；所述气流速度测量模块包括：粗软管、U形管、转接头、细软管和细金属管；所述管道模块为方型管道、尾喷管；所述调节机构包括：三角调节板、轴承、方形转轴和舵机；所述支撑结构包括：电机支撑和舵机支撑。

进一步地，所述试验装置由上、中、下三个通道组成，三个通道上均设置有电机，电机通过电机支撑与整流管道连接，整流管道连接方型管道，方型管道共同连接尾喷管，在上、中通道与尾喷管连接处设置有调节装置，所述调节装置固定在尾喷管上，用来控制上、中方型管道的开闭，电机支撑的方型管段上方通过小孔一固定有加料软管，加料软管与加料漏斗连接，所述方型管道上方开设两个小孔二用于连接气流速度测量模块。

进一步地，：所述整流管道内设置有吸管阵列，所述吸管阵列的两端设置有铁丝网，铁丝网将吸管阵列固定在整流管道内。

进一步地，所述气流速度测量模块包括粗软管、U形管、转接头、细软管和金属管，所述粗软管、转接头、细软管和金属管均具有两个，其中一个金属管通过一个小孔二插入方型管道内中间位置，并且弯折90度至水平，使金属管管口朝向来气流方向，金属管处于方形管道外侧的端部依次连接有细软管、转接头、粗软管和U形管的一端；

另一个金属管通过另一小孔二与方型管道连接，金属管的一端口与方形管道的内侧面平齐，另一个金属管的另一端口依次连接有另一细软管、另一转接头、另一粗软管和U形管的另一端。