[发明专利]一种高超声速风洞扩压器收缩段的开口封堵装置

说明书

本发明公开了一种高超声速风洞扩压器收缩段的开口封堵装置。该开口封堵装置以高超声速风洞来流方向为前方，包括位于扩压器收缩段下部，用于封堵下部缺口的下封堵组件；以及位于扩压器收缩段上部用于封堵上部缺口的上封堵组件；下封堵组件包括对称安装在下部缺口两侧的左盖板和右盖板，沿扩压器收缩段外壁面相向滑动可缩小下部缺口；上封堵组件包括上盖板，上盖板装卡在扩压器收缩段上部缺口内，与上部缺口接触端面平滑过渡。该开口封堵装置成本低、使用效率高，能依据模型支撑机构和扩压器的干涉程度减小扩压器收缩段缺口，提高试验段内气流均匀区范围和品质，灵活适应风洞试验需求。

技术领域

本发明属于高超声速风洞设备领域，具体涉及一种高超声速风洞扩压器收缩段的开口封堵装置。

背景技术

高超声速风洞常采用开口自由射流式试验段，试验段上游和下游分别连接喷管和扩压器。高超声速气流首先从喷管出口射入试验段的环境气流中，射流与环境气体相互作用，在试验段气流均匀区和环境气体之间形成规则边界，气体流过位于气流均匀区的飞行器后进入扩压器，最后由下游真空罐收集。

高超声速风洞扩压器通常采用“扩压器收缩段-等直段-扩张段”气动布局，其主要作用是对试验段气流减速增压，利用等直段的激波串隔绝下游气流的扰动，进而延长风洞运行时间。研究表明，扩压器收缩段型面是影响扩压器性能的重要因素。

然而，模型支撑机构在飞行器姿态变化过程中常常与扩压器产生干涉，为了顺利实现飞行器姿态变化，需要切割并移除位于干涉空间的扩压器收缩段型面，进而产生缺口，扩压器收缩段型面的破坏会对扩压器性能产生不利影响。此外，高速气流也会从扩压器收缩段缺口溢出，重新进入试验段，使得试验段环境压力上升，进而压缩试验段气流均匀区范围，并影响均匀区气流品质，甚至导致风洞流场堵塞。因而，对于自由射流式试验段，依据模型支撑机构和扩压器收缩段的干涉程度，减小扩压器收缩段缺口有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高超声速风洞扩压器收缩段的开口封堵装置。

本发明的高超声速风洞扩压器收缩段的开口封堵装置，其特点是，以高超声速风洞来流方向为前方，所述的开口封堵装置包括位于扩压器收缩段下部，用于封堵下部缺口的下封堵组件；以及位于扩压器收缩段上部用于封堵上部缺口的上封堵组件；

所述的下封堵组件包括对称安装在下部缺口两侧的左盖板和右盖板；左盖板和右盖板的内表面型面与扩压器收缩段的外壁面型面相匹配，左盖板和右盖板沿扩压器收缩段外壁面相向滑动缩小下部缺口；

所述的上封堵组件包括上盖板，上盖板的下表面型面与扩压器收缩段内壁面型面相同，上盖板装卡在扩压器收缩段上部缺口内，与上部缺口的接触端面平滑过渡。

进一步地，所述的扩压器收缩段沿轴线从前至后设置有并列的滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ，滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ在扩压器收缩段下部缺口处断开；左盖板装卡在滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ的左段，右盖板装卡在滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ的右段；左盖板和右盖板沿滑轨Ⅰ和滑轨Ⅱ滑动，左盖板和右盖板通过螺栓固定定位。

进一步地，所述的上封堵组件包括活动连杆和上盖副板；活动连杆的一端通过铰链铰接在扩压器收缩段的外壁面上，另一端固接在上盖板的上表面，上盖板在下压时装卡在扩压器收缩段的上部缺口内，上盖板的边沿固定有凸出上盖板的上盖副板，上盖副板压在扩压器收缩段外壁面上，通过穿过上盖副板的均匀分布的螺钉固定在扩压器收缩段外壁面上。

进一步地，所述的上盖副板上安装有压板，上盖板通过依次穿过压板、上盖副板的均匀分布的螺钉固定在扩压器收缩段的上部缺口内。

进一步地，所述的开口封堵装置还包括轴承组件，轴承组件的螺杆的前段为柱段、中段为凸台、后段为螺纹段；导向轮套装在螺杆的前段，与螺杆的前段缝隙配合；螺杆的前端套装有用于对导向轮进行限位的弹性挡圈；