[发明专利]一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法

说明书

本发明属于风洞试验设备技术领域，公开了一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法。本发明的小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法包括以下步骤：计算试验模型的极限攻角；判断是否需要设计加工变攻角模块；计算变攻角模块的攻角和长度；设计变攻角模块；加工变攻角模块；安装变攻角模块；开展地面试验，校核试验模型攻角；开展风洞试验。本发明的小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法能够快速地设计变攻角模块，将试验模型攻角短时间内调整到试验所需的攻角角度，在满足试验模型在小口径闭口风洞中不堵塞流场情况下，迅速简便地增大的试验模型的攻角范围。

技术领域

本发明属于风洞试验设备技术领域，具体涉及一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法。

背景技术

风洞是能够人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可度量气体对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状试验设备。风洞的洞体由多个部分组成，其中试验段是安装放置试验模型的部位，工作人员会经常在这里进行拆卸更换等工作。随着航空气动技术的发展，试验段中往往会装配能对试验模型实现一定角度变化的攻角机构。但是，对于小口径的闭口风洞这一类型风洞，因为试验段打开困难，且管道口径小，模型攻角稍大时就易造成流场堵塞，试验段里往往只能装配简单的支撑装置，无法安装攻角机构。

当前，亟需发展一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法。

本发明的小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法，包括以下步骤：

S10.计算试验模型的极限攻角；

根据小口径闭口风洞试验段的最大阻塞度，计算试验模型和支撑系统在竖直方向的投影面积最大值，将投影面积最大值减去支撑系统的投影面积最大值，得到试验模型的投影面积最大值，进而得到试验模型的极限攻角；

S20.判断是否需要设计加工变攻角模块；

考察小口径闭口风洞试验段支撑装置的攻角范围，判断是否满足试验需求，如果能够满足试验需求，则不需要设计加工变攻角模块，如果不能够满足试验需求，则需要设计加工变攻角模块；

S30.计算变攻角模块的攻角和长度；

将试验模型的极限攻角减去小口径闭口风洞试验段支撑装置的最大攻角，得到变攻角模块的攻角α；计算增加变攻角模块后，试验模型在小口径闭口风洞试验段的位置，在满足试验要求的前提下，确定变攻角模块的长度；

S40.设计变攻角模块；

设计变攻角模块，变攻角模块为中空的台阶圆柱体，变攻角模块的中心轴线与水平线之间的交角为攻角α，中心空腔与支杆的中心空腔连通，变攻角模块的前端面和后端面进行倒角处理；变攻角模块后端的小圆柱设置有外螺纹，外螺纹与支杆前端的内螺纹相匹配，变攻角模块的后端与支杆前端的通过螺纹配合固定连接；台阶圆柱体的台阶端面上设置有沿周向分布的若干个螺纹通孔，变攻角模块通过螺钉连接试验模型或者试验模型接口；变攻角模块的下方设置有通槽，便于测控线缆走线；得到变攻角模块的加工图纸；

S50.加工变攻角模块；

按照变攻角模块的加工图纸；采用不锈钢棒料加工变攻角模块；

S60.安装变攻角模块；

将变攻角模块安装在支撑系统上，再安装试验模型或者通过试验模型接口安装试验模型；

S70.开展地面试验，校核试验模型攻角；