專利名稱：一種超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于航空航天技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，特別是涉及一種超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接件。
背景技術(shù)：
超聲速風(fēng)洞廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈、超聲速飛行器、人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空天飛機(jī)的模型實(shí)驗(yàn)，是航空航天領(lǐng)域內(nèi)非常重要的空氣動(dòng)力地面試驗(yàn)設(shè)備。超聲速風(fēng)洞的基本原理是， 從風(fēng)洞上游過來的低速氣體，經(jīng)過風(fēng)洞的噴管由低速加速到超聲速后，至噴管出口達(dá)到所要求的馬赫數(shù)，試驗(yàn)?zāi)Ｐ头胖迷趪姽艹隹谔幍膶?shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行氣動(dòng)試驗(yàn)，流經(jīng)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷某曀贇怏w繼續(xù)向風(fēng)洞下游流動(dòng)，到達(dá)擴(kuò)壓器，擴(kuò)壓器將超聲速氣體減速增壓排向真空罐或引射至大氣中。噴管和實(shí)驗(yàn)艙是超聲速風(fēng)洞兩個(gè)非常重要的部件，噴管的作用是加速氣流，從低速加速到超聲速，達(dá)到試驗(yàn)所需的馬赫數(shù)，并保證流場(chǎng)品質(zhì)；實(shí)驗(yàn)艙是模型進(jìn)行試驗(yàn)的場(chǎng)所，模型的安裝和姿態(tài)調(diào)整均在此進(jìn)行。噴管安裝在實(shí)驗(yàn)艙上游，兩者通過一定的方式連接起來。現(xiàn)有的超聲速風(fēng)洞噴管和實(shí)驗(yàn)艙連接，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1是現(xiàn)有噴管和實(shí)驗(yàn)艙連接時(shí)的中軸剖視圖，包括噴管1、實(shí)驗(yàn)艙2、法蘭7和螺栓10。噴管1和實(shí)驗(yàn)艙2通過法蘭7用螺栓10固定連接，由于超聲速試驗(yàn)時(shí)，噴管會(huì)向右產(chǎn)生較大的軸向反推力F(大型噴管反推力可能達(dá)到幾十甚至上百噸)，反推力F會(huì)通過螺栓10傳遞給實(shí)驗(yàn)艙2，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)艙承受較大的試驗(yàn)沖擊力；為保證試驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)艙必須設(shè)計(jì)足夠強(qiáng)，因此實(shí)驗(yàn)艙建設(shè)成本很大；另外由于軸向反推力F作用，弓丨起實(shí)驗(yàn)艙振動(dòng)，會(huì)影響試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛿?shù)據(jù)的采集。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接結(jié)構(gòu)，消除固定連接帶來的實(shí)驗(yàn)艙受力不合理、建設(shè)成本大、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集受影響的缺陷。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接結(jié)構(gòu)， 包括噴管、實(shí)驗(yàn)艙、螺栓，其特征在于，還包括密封環(huán)、過渡環(huán)、轉(zhuǎn)接件、法蘭和環(huán)型密封圈。 密封環(huán)為一圓環(huán)，其內(nèi)徑略大于噴管外徑，密封環(huán)表面圓周開有若干通孔；過渡環(huán)為一圓環(huán)，其內(nèi)徑與密封環(huán)內(nèi)徑一致，外徑大于密封環(huán)外徑，靠近過渡環(huán)外徑的表面圓周開有若干通孔，靠近過渡環(huán)內(nèi)徑的表面圓周開有若干螺紋孔；轉(zhuǎn)接件是一空心圓柱體，一端焊接有法蘭，法蘭開有若干通孔，另一端與實(shí)驗(yàn)艙焊接。使用時(shí)，將環(huán)型密封圈壓在噴管外徑和密封環(huán)內(nèi)徑之間，法蘭與過渡環(huán)通過各自對(duì)應(yīng)的通孔用螺栓連接起來；密封環(huán)和過渡環(huán)通過密封環(huán)的通孔和過渡環(huán)對(duì)應(yīng)的螺紋孔用螺栓壓緊。以上連接結(jié)構(gòu)，噴管與實(shí)驗(yàn)艙并不固定連接，試驗(yàn)時(shí)噴管產(chǎn)生的軸向反推力F不會(huì)作用實(shí)驗(yàn)艙上。本實(shí)用新型采用了以上技術(shù)方案以后，風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的軸向反推力，并沒有通過噴管傳給實(shí)驗(yàn)艙，實(shí)驗(yàn)艙基本不受力，消除了固定連接帶來的實(shí)驗(yàn)艙受力不合理、建設(shè)成本增加、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集受影響等缺陷。
圖1為現(xiàn)有超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本新型超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2A處的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2為本新型超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2A處的局部放大圖。如圖所示，本實(shí)用新型提供的超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接結(jié)構(gòu)，包括噴管1、實(shí)驗(yàn)艙2、 密封環(huán)3、過渡環(huán)4、轉(zhuǎn)接件5、環(huán)型密封圈6、螺栓8、螺栓9、法蘭12。密封環(huán)3為一圓環(huán)，其內(nèi)徑略大于噴管1外徑，密封環(huán)3表面圓周開有若干通孔；過渡環(huán)4為一圓環(huán)，其內(nèi)徑與密封環(huán)3內(nèi)徑一致，外徑大于密封環(huán)3外徑，靠近外徑的表面圓周開有若干通孔，靠近內(nèi)徑的表面圓周開有若干螺紋孔；轉(zhuǎn)接件5是一空心圓柱體，一端焊接有法蘭12，法蘭上開有若干通孔；轉(zhuǎn)接件5的另一端與實(shí)驗(yàn)艙2焊接，左端與過渡板4通過通孔用螺栓8連接起來，密封板3的通孔和過渡板4的螺紋孔之間用螺栓9壓緊，同時(shí)將環(huán)型密封圈6緊緊壓在噴管 1外徑和密封板3內(nèi)徑之間的空隙內(nèi)。以上連接結(jié)構(gòu)，噴管1與實(shí)驗(yàn)艙2并不固定連接，試驗(yàn)時(shí)噴管1產(chǎn)生的軸向反推力不會(huì)作用實(shí)驗(yàn)艙2上，實(shí)驗(yàn)艙2可沿噴管1的軸向方向微移， 消除了固定連接帶來的實(shí)驗(yàn)艙2受力不合理、建設(shè)成本增加、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集受影響等缺陷。 利用本實(shí)用新型在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了多次試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明本實(shí)用新型性能可靠，使用方便。
權(quán)利要求1. 一種超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接結(jié)構(gòu)，包括噴管(1)、實(shí)驗(yàn)艙O)、螺栓(8、9)，其特征在于，還包括密封環(huán)(3)、過渡環(huán)G)、轉(zhuǎn)接件(5)、法蘭(1 和環(huán)型密封圈(6)；密封環(huán)(3) 為一圓環(huán)，其內(nèi)徑略大于噴管(1)外徑，密封環(huán)C3)表面圓周開有若干通孔；過渡環(huán)(4)為一圓環(huán)，其內(nèi)徑與密封環(huán)(3)內(nèi)徑一致，外徑大于密封環(huán)C3)外徑，靠近過渡環(huán)(4)外徑的表面圓周開有若干通孔，靠近過渡環(huán)(4)內(nèi)徑的表面圓周開有若干螺紋孔；轉(zhuǎn)接件( 是一空心圓柱體，一端焊接有法蘭(12)，法蘭(1 開有若干通孔，轉(zhuǎn)接件( 的另一端與實(shí)驗(yàn)艙焊接；使用時(shí)，將環(huán)型密封圈(6)壓在噴管(1)外徑和密封環(huán)(3)內(nèi)徑之間，法蘭(1 與過渡環(huán)(4)通過各自對(duì)應(yīng)的通孔用螺栓( 連接起來；密封環(huán)( 和過渡環(huán)(4)通過密封環(huán) (3)的通孔和過渡環(huán)⑷對(duì)應(yīng)的螺紋孔用螺栓(9)壓緊。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種超聲速噴管與實(shí)驗(yàn)艙連接結(jié)構(gòu)，包括噴管、實(shí)驗(yàn)艙、螺栓、密封環(huán)、過渡環(huán)、法蘭和環(huán)型密封圈。密封環(huán)為一圓環(huán)，表面圓周開有若干通孔；過渡環(huán)為一圓環(huán)，其內(nèi)徑與密封環(huán)內(nèi)徑一致，外徑大于密封環(huán)外徑，靠近過渡環(huán)外徑的表面圓周開有若干通孔，靠近過渡環(huán)內(nèi)徑的表面圓周開有若干螺紋孔；轉(zhuǎn)接件是一空心圓柱體，一端焊接有法蘭，法蘭開有若干通孔，另一端與實(shí)驗(yàn)艙焊接。使用時(shí)，將法蘭與過渡環(huán)連接，密封環(huán)和過渡環(huán)壓緊。采用以上連接結(jié)構(gòu)，噴管與實(shí)驗(yàn)艙并不固定連接，試驗(yàn)時(shí)噴管產(chǎn)生的軸向反推力F不會(huì)作用實(shí)驗(yàn)艙上。從而消除了固定連接帶來的實(shí)驗(yàn)艙受力不合理、建設(shè)成本大、試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集受影響的缺陷。
文檔編號(hào)G01M9/04GK202002789SQ20112007912
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者周勇為, 易仕和, 葛勇, 陸小革 申請(qǐng)人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)