本發(fā)明屬于航空氣動(dòng)力風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種適用于高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的壓力解耦裝置。
背景技術(shù):
推力矢量技術(shù)能顯著提高現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)和導(dǎo)彈的敏捷性、機(jī)動(dòng)性、生存力。采用推力矢量技術(shù)的飛機(jī),通過(guò)噴管偏轉(zhuǎn),利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力獲得附加的控制力矩,實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的姿態(tài)控制。其突出特點(diǎn)是控制力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相關(guān),而不受飛機(jī)本身姿態(tài)的影響。因此,可以保證在飛機(jī)作低速、大迎角機(jī)動(dòng)飛行而操縱舵面幾近失效時(shí)利用推力矢量提供的額外操縱力矩來(lái)控制飛機(jī)機(jī)動(dòng)。圍繞如何有效地實(shí)現(xiàn)矢量推力,人們從氣動(dòng)、機(jī)械等方面,開(kāi)展了大量研究工作,并已經(jīng)取得許多成果。其中,模型/噴管一體化設(shè)計(jì)的高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型,由于其能模擬的相似參數(shù)較多,成為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外推力矢量試驗(yàn)領(lǐng)域的主流。壓力解耦裝置是噴流影響測(cè)力模型中給噴管系統(tǒng)提供高壓氣體,其與模型的天平系統(tǒng)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu),并同時(shí)分割高壓供氣管路固定端和測(cè)量端的一種解耦裝置,是高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的核心部件,一定程度上影響了天平對(duì)于模型氣動(dòng)力的精確測(cè)量。目前尚未查詢(xún)到國(guó)內(nèi)針對(duì)適用于高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的壓力解耦裝置,美國(guó)1990年由Staff of the Propulsion Aerodynamics Branch編寫(xiě)的A User’s guide to the LANLEY 16-foot Transonic Tunnel Complex一文中,公開(kāi)了一種壓力解耦裝置,但其采用的是金屬材質(zhì)的柔性膜片,存在較嚴(yán)重的溫度影響天平零點(diǎn)的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:提出一種適用于高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的壓力解耦裝置,以便解決溫度影響天平零點(diǎn)的難題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的壓力解耦裝置,其特征在于:它包括進(jìn)氣管1、音速?lài)娮?、集氣室3、左柔性膜片組件、右柔性膜片組件、頭錐6、測(cè)量端9、第1密封圈10、第2密封圈11、第3密封圈12、第4密封圈13、第5密封圈14、第6密封圈15、第7密封圈16、6個(gè)噴管17和螺環(huán)18;
由進(jìn)氣管1、音速?lài)娮?、第1密封圈10、第3密封圈12、第6密封圈15、第7密封圈16、噴管17和螺環(huán)18構(gòu)成進(jìn)氣組件;
進(jìn)氣管1是一個(gè)圓筒,在進(jìn)氣管1外圓柱面上靠近左端口的位置有一個(gè)帶有螺栓孔的進(jìn)氣管法蘭,在進(jìn)氣管法蘭的左端面上有一個(gè)進(jìn)氣管法蘭端面密封槽,第7密封圈16位于上述進(jìn)氣管法蘭端面密封槽內(nèi),在進(jìn)氣管1的右端口內(nèi)有進(jìn)氣管內(nèi)螺紋段,在進(jìn)氣管內(nèi)螺紋段的左邊有一段進(jìn)氣管光孔段,在進(jìn)氣管光孔段的內(nèi)圓柱面上有環(huán)形的光孔段密封槽,第6密封圈15位于上述光孔段密封槽內(nèi);
音速?lài)娮?是一個(gè)右端封閉、左端敞開(kāi)的圓筒,在音速?lài)娮?外圓柱面的中部有一個(gè)截面為矩形的外環(huán)形凸臺(tái)2e,在外環(huán)形凸臺(tái)2e的外圓柱面上有沿圓周均布的6個(gè)與音速?lài)娮?的內(nèi)孔徑向貫通的音速?lài)娮炻菁y孔2f,在環(huán)形凸臺(tái)2e的右端面上有一個(gè)外環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽2g,在音速?lài)娮?的外圓柱面上、環(huán)形凸臺(tái)2e的右邊有一段音速?lài)娮煊夜馔捕?,在該音速?lài)娮煊夜馔捕蔚挠疫呌幸粋€(gè)環(huán)形的音速?lài)娮煊颐芊獠?h,第1密封圈10位于上述音速?lài)娮煊颐芊獠?h內(nèi),在音速?lài)娮煊颐芊獠?h的右邊是音速?lài)娮煊彝饴菁y段2j;在環(huán)形凸臺(tái)2e的左端面上有一個(gè)外環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽2d,在音速?lài)娮?的外圓柱面上、環(huán)形凸臺(tái)2e的左邊有一段音速?lài)娮斓?左光筒段,在該音速?lài)娮斓?左光筒段上有一個(gè)環(huán)形的音速?lài)娮熳竺芊獠?c,第3密封圈12位于上述音速?lài)娮熳竺芊獠?c內(nèi),在音速?lài)娮斓?左光筒段的左邊有音速?lài)娮熳笸饴菁y段2b,在音速?lài)娮熳笸饴菁y段2b的左邊是音速?lài)娮斓?左光筒段2a;音速?lài)娮熳笸饴菁y段2b擰進(jìn)進(jìn)氣管1的進(jìn)氣管內(nèi)螺紋段中,音速?lài)娮斓?左光筒段2a插入進(jìn)氣管1的進(jìn)氣管光孔段內(nèi)并保持間隙配合,螺環(huán)18擰在音速?lài)娮煊彝饴菁y段2j上;噴管17是帶有外螺紋的圓筒,6個(gè)噴管17的外螺紋分別擰進(jìn)音速?lài)娮?的6個(gè)音速?lài)娮炻菁y孔2f內(nèi);
由集氣室3、頭錐6、測(cè)量端9、第2密封圈11、第4密封圈13、第5密封圈14構(gòu)成測(cè)量組件;
測(cè)量端9是一個(gè)左端帶有測(cè)量端法蘭、右端帶有測(cè)量端外螺紋段的圓筒,測(cè)量端9內(nèi)孔的孔徑大于音速?lài)娮?圓筒的外徑,在測(cè)量端9的內(nèi)圓柱面上布置有一圈沿圓周均布的4個(gè)波外靜壓測(cè)量孔8,在測(cè)量端9的右端面上有一個(gè)測(cè)量端端面密封槽,第4密封圈13位于上述測(cè)量端端面密封槽內(nèi);頭錐6是一個(gè)左端敞開(kāi)、右端口被一個(gè)圓錐面封閉的圓筒,在頭錐6外圓柱面的左端帶有頭錐外螺紋段,在頭錐6的左端面上有頭錐端面密封槽,第2密封圈11位于上述頭錐端面密封槽內(nèi),在測(cè)量端法蘭的右端面上有沿圓周均布的螺紋盲孔,在螺紋盲孔的外面有一個(gè)測(cè)量端法蘭端面密封槽,第5密封圈14位于上述測(cè)量端法蘭端面密封槽內(nèi);
集氣室3是一個(gè)圓筒,在集氣室3內(nèi)圓柱面的中部有一個(gè)截面為矩形的內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的內(nèi)圓柱面上有沿圓周均布的6個(gè)與集氣室3的外圓柱面徑向貫通的出氣孔3b,出氣孔3b的孔徑大于噴管17的外徑,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的左端面上有一個(gè)內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽3d,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的右端面上有一個(gè)內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽3c,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的左邊有左內(nèi)螺紋段,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的右邊有右內(nèi)螺紋段;測(cè)量端9右端的外螺紋段擰進(jìn)集氣室3的左內(nèi)螺紋段中,頭錐6左端的頭錐外螺紋段擰進(jìn)集氣室3的右內(nèi)螺紋段中;在集氣室3的每個(gè)出氣孔3b的內(nèi)圓柱面上布置有一圈沿圓周均布的4個(gè)波內(nèi)靜壓測(cè)量孔7;
進(jìn)氣組件和測(cè)量組件通過(guò)左柔性膜片組件和右柔性膜片組件形成連接關(guān)系,左柔性膜片組件和右柔性膜片組件的結(jié)構(gòu)相同并且位置對(duì)稱(chēng);
左柔性膜片組件由左柔性膜片4a、左內(nèi)壓環(huán)4b和左外壓環(huán)4c組成;左柔性膜片4a是一個(gè)薄板材制造的圓環(huán),它的徑向剖面的形狀如下:從外向內(nèi)分為3段,分別是外平直段4a1、圓弧段4a3和內(nèi)平直段4a4,圓弧段4a3的凸起方向向左,在外平直段4a1的右表面上有左柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)4a2,在內(nèi)平直段4a4的右表面上有左柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)4a5;左柔性膜片4a位于音速?lài)娮?和集氣室3之間、外環(huán)形凸臺(tái)2e的左邊,左柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)4a2位于集氣室3的內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽3d內(nèi),左柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)4a5位于音速?lài)娮?的外環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽2d內(nèi);左內(nèi)壓環(huán)4b是一個(gè)圓環(huán),左內(nèi)壓環(huán)4b的左端面和右端面平行,左內(nèi)壓環(huán)4b套在音速?lài)娮?的音速?lài)娮斓?左光筒段上并保持間隙配合,第3密封圈12將左內(nèi)壓環(huán)4b和音速?lài)娮斓?左光筒段之間的間隙密封,左內(nèi)壓環(huán)4b的左端面與進(jìn)氣管1的右端面貼合,左內(nèi)壓環(huán)4b的右端面壓住左柔性膜片4a內(nèi)平直段4a4的左表面;左外壓環(huán)4c是一個(gè)圓環(huán),左外壓環(huán)4c的左端面和右端面平行,左外壓環(huán)4c的外螺紋擰進(jìn)集氣室3的左內(nèi)螺紋段中,左外壓環(huán)4c的右端面壓住左柔性膜片4a外平直段4a1的左表面,左外壓環(huán)4c的左端面與測(cè)量端9的右端面貼合,第4密封圈13將左外壓環(huán)4c的左端面與測(cè)量端9右端面之間的間隙密封;
右柔性膜片組件由右柔性膜片5a、右內(nèi)壓環(huán)5b和右外壓環(huán)5c組成;右柔性膜片5a的材質(zhì)、形狀和尺寸與左柔性膜片4a相同,右柔性膜片5a的徑向剖面的形狀如下:從外向內(nèi)分為3段,分別是外平直段5a1、圓弧段5a3和內(nèi)平直段5a4,圓弧段5a3的凸起方向向右,在外平直段5a1的左表面上有右柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)5a2,在內(nèi)平直段5a4的左表面上有右柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)5a5;右柔性膜片5a位于音速?lài)娮?和集氣室3之間、外環(huán)形凸臺(tái)2e的右邊,右柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)5a2位于集氣室3的內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽3c內(nèi),右柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)5a5位于音速?lài)娮?的外環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽2g內(nèi);右內(nèi)壓環(huán)5b是一個(gè)圓環(huán),右內(nèi)壓環(huán)5b的左端面和右端面平行,右內(nèi)壓環(huán)4b套在音速?lài)娮?的音速?lài)娮煊夜馔捕紊喜⒈3珠g隙配合,第1密封圈10將右內(nèi)壓環(huán)5b和音速?lài)娮煊夜馔捕沃g的間隙密封,右內(nèi)壓環(huán)5b的左端面壓住右柔性膜片4a內(nèi)平直段5a4的右表面,右內(nèi)壓環(huán)5b的右端面被螺環(huán)18的左端面壓緊,右外壓環(huán)5c是一個(gè)圓環(huán),右外壓環(huán)5c的左端面和右端面平行,右外壓環(huán)5c的外螺紋擰進(jìn)集氣室3的右內(nèi)螺紋段中,右外壓環(huán)5c的左端面壓住右柔性膜片5a外平直段5a1的右表面,右外壓環(huán)5c的右端面被頭錐6的左端面壓緊;6個(gè)噴管17分別位于集氣室3的6個(gè)出氣孔3b內(nèi),噴管17與出氣孔3b保持同軸。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:提出了一種適用于高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的壓力解耦裝置,解決了溫度影響天平零點(diǎn)的難題。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中,“內(nèi)”指靠近軸線(xiàn)的方向,“外”指遠(yuǎn)離軸線(xiàn)的方向。
圖2是本發(fā)明中音速?lài)娮?的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明中集氣室3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明中左柔性膜片4a的局部剖視圖。
圖5是本發(fā)明中右柔性膜片5a的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1至圖5,一種用于高速?lài)娏饔绊憸y(cè)力模型的壓力解耦裝置,其特征在于:它包括進(jìn)氣管1、音速?lài)娮?、集氣室3、左柔性膜片組件、右柔性膜片組件、頭錐6、測(cè)量端9、第1密封圈10、第2密封圈11、第3密封圈12、第4密封圈13、第5密封圈14、第6密封圈15、第7密封圈16、6個(gè)噴管17和螺環(huán)18;
由進(jìn)氣管1、音速?lài)娮?、第1密封圈10、第3密封圈12、第6密封圈15、第7密封圈16、噴管17和螺環(huán)18構(gòu)成進(jìn)氣組件;
進(jìn)氣管1是一個(gè)圓筒,在進(jìn)氣管1外圓柱面上靠近左端口的位置有一個(gè)帶有螺栓孔的進(jìn)氣管法蘭,在進(jìn)氣管法蘭的左端面上有一個(gè)進(jìn)氣管法蘭端面密封槽,第7密封圈16位于上述進(jìn)氣管法蘭端面密封槽內(nèi),在進(jìn)氣管1的右端口內(nèi)有進(jìn)氣管內(nèi)螺紋段,在進(jìn)氣管內(nèi)螺紋段的左邊有一段進(jìn)氣管光孔段,在進(jìn)氣管光孔段的內(nèi)圓柱面上有環(huán)形的光孔段密封槽,第6密封圈15位于上述光孔段密封槽內(nèi);
音速?lài)娮?是一個(gè)右端封閉、左端敞開(kāi)的圓筒,在音速?lài)娮?外圓柱面的中部有一個(gè)截面為矩形的外環(huán)形凸臺(tái)2e,在外環(huán)形凸臺(tái)2e的外圓柱面上有沿圓周均布的6個(gè)與音速?lài)娮?的內(nèi)孔徑向貫通的音速?lài)娮炻菁y孔2f,在環(huán)形凸臺(tái)2e的右端面上有一個(gè)外環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽2g,在音速?lài)娮?的外圓柱面上、環(huán)形凸臺(tái)2e的右邊有一段音速?lài)娮煊夜馔捕?,在該音速?lài)娮煊夜馔捕蔚挠疫呌幸粋€(gè)環(huán)形的音速?lài)娮煊颐芊獠?h,第1密封圈10位于上述音速?lài)娮煊颐芊獠?h內(nèi),在音速?lài)娮煊颐芊獠?h的右邊是音速?lài)娮煊彝饴菁y段2j;在環(huán)形凸臺(tái)2e的左端面上有一個(gè)外環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽2d,在音速?lài)娮?的外圓柱面上、環(huán)形凸臺(tái)2e的左邊有一段音速?lài)娮斓?左光筒段,在該音速?lài)娮斓?左光筒段上有一個(gè)環(huán)形的音速?lài)娮熳竺芊獠?c,第3密封圈12位于上述音速?lài)娮熳竺芊獠?c內(nèi),在音速?lài)娮斓?左光筒段的左邊有音速?lài)娮熳笸饴菁y段2b,在音速?lài)娮熳笸饴菁y段2b的左邊是音速?lài)娮斓?左光筒段2a;音速?lài)娮熳笸饴菁y段2b擰進(jìn)進(jìn)氣管1的進(jìn)氣管內(nèi)螺紋段中,音速?lài)娮斓?左光筒段2a插入進(jìn)氣管1的進(jìn)氣管光孔段內(nèi)并保持間隙配合,螺環(huán)18擰在音速?lài)娮煊彝饴菁y段2j上;噴管17是帶有外螺紋的圓筒,6個(gè)噴管17的外螺紋分別擰進(jìn)音速?lài)娮?的6個(gè)音速?lài)娮炻菁y孔2f內(nèi);
由集氣室3、頭錐6、測(cè)量端9、第2密封圈11、第4密封圈13、第5密封圈14構(gòu)成測(cè)量組件;
測(cè)量端9是一個(gè)左端帶有測(cè)量端法蘭、右端帶有測(cè)量端外螺紋段的圓筒,測(cè)量端9內(nèi)孔的孔徑大于音速?lài)娮?圓筒的外徑,在測(cè)量端9的內(nèi)圓柱面上布置有一圈沿圓周均布的4個(gè)波外靜壓測(cè)量孔8,在測(cè)量端9的右端面上有一個(gè)測(cè)量端端面密封槽,第4密封圈13位于上述測(cè)量端端面密封槽內(nèi);頭錐6是一個(gè)左端敞開(kāi)、右端口被一個(gè)圓錐面封閉的圓筒,在頭錐6外圓柱面的左端帶有頭錐外螺紋段,在頭錐6的左端面上有頭錐端面密封槽,第2密封圈11位于上述頭錐端面密封槽內(nèi),在測(cè)量端法蘭的右端面上有沿圓周均布的螺紋盲孔,在螺紋盲孔的外面有一個(gè)測(cè)量端法蘭端面密封槽,第5密封圈14位于上述測(cè)量端法蘭端面密封槽內(nèi);
集氣室3是一個(gè)圓筒,在集氣室3內(nèi)圓柱面的中部有一個(gè)截面為矩形的內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的內(nèi)圓柱面上有沿圓周均布的6個(gè)與集氣室3的外圓柱面徑向貫通的出氣孔3b,出氣孔3b的孔徑大于噴管17的外徑,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的左端面上有一個(gè)內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽3d,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的右端面上有一個(gè)內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽3c,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的左邊有左內(nèi)螺紋段,在內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)3a的右邊有右內(nèi)螺紋段;測(cè)量端9右端的外螺紋段擰進(jìn)集氣室3的左內(nèi)螺紋段中,頭錐6左端的頭錐外螺紋段擰進(jìn)集氣室3的右內(nèi)螺紋段中;在集氣室3的每個(gè)出氣孔3b的內(nèi)圓柱面上布置有一圈沿圓周均布的4個(gè)波內(nèi)靜壓測(cè)量孔7;
進(jìn)氣組件和測(cè)量組件通過(guò)左柔性膜片組件和右柔性膜片組件形成連接關(guān)系,左柔性膜片組件和右柔性膜片組件的結(jié)構(gòu)相同并且位置對(duì)稱(chēng);
左柔性膜片組件由左柔性膜片4a、左內(nèi)壓環(huán)4b和左外壓環(huán)4c組成;左柔性膜片4a是一個(gè)薄板材制造的圓環(huán),它的徑向剖面的形狀如下:從外向內(nèi)分為3段,分別是外平直段4a1、圓弧段4a3和內(nèi)平直段4a4,圓弧段4a3的凸起方向向左,在外平直段4a1的右表面上有左柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)4a2,在內(nèi)平直段4a4的右表面上有左柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)4a5;左柔性膜片4a位于音速?lài)娮?和集氣室3之間、外環(huán)形凸臺(tái)2e的左邊,左柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)4a2位于集氣室3的內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽3d內(nèi),左柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)4a5位于音速?lài)娮?的外環(huán)形凸臺(tái)左端面定位環(huán)形槽2d內(nèi);左內(nèi)壓環(huán)4b是一個(gè)圓環(huán),左內(nèi)壓環(huán)4b的左端面和右端面平行,左內(nèi)壓環(huán)4b套在音速?lài)娮?的音速?lài)娮斓?左光筒段上并保持間隙配合,第3密封圈12將左內(nèi)壓環(huán)4b和音速?lài)娮斓?左光筒段之間的間隙密封,左內(nèi)壓環(huán)4b的左端面與進(jìn)氣管1的右端面貼合,左內(nèi)壓環(huán)4b的右端面壓住左柔性膜片4a內(nèi)平直段4a4的左表面;左外壓環(huán)4c是一個(gè)圓環(huán),左外壓環(huán)4c的左端面和右端面平行,左外壓環(huán)4c的外螺紋擰進(jìn)集氣室3的左內(nèi)螺紋段中,左外壓環(huán)4c的右端面壓住左柔性膜片4a外平直段4a1的左表面,左外壓環(huán)4c的左端面與測(cè)量端9的右端面貼合,第4密封圈13將左外壓環(huán)4c的左端面與測(cè)量端9右端面之間的間隙密封;
右柔性膜片組件由右柔性膜片5a、右內(nèi)壓環(huán)5b和右外壓環(huán)5c組成;右柔性膜片5a的材質(zhì)、形狀和尺寸與左柔性膜片4a相同,右柔性膜片5a的徑向剖面的形狀如下:從外向內(nèi)分為3段,分別是外平直段5a1、圓弧段5a3和內(nèi)平直段5a4,圓弧段5a3的凸起方向向右,在外平直段5a1的左表面上有右柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)5a2,在內(nèi)平直段5a4的左表面上有右柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)5a5;右柔性膜片5a位于音速?lài)娮?和集氣室3之間、外環(huán)形凸臺(tái)2e的右邊,右柔性膜片外定位環(huán)形凸臺(tái)5a2位于集氣室3的內(nèi)環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽3c內(nèi),右柔性膜片內(nèi)定位環(huán)形凸臺(tái)5a5位于音速?lài)娮?的外環(huán)形凸臺(tái)右端面定位環(huán)形槽2g內(nèi);右內(nèi)壓環(huán)5b是一個(gè)圓環(huán),右內(nèi)壓環(huán)5b的左端面和右端面平行,右內(nèi)壓環(huán)4b套在音速?lài)娮?的音速?lài)娮煊夜馔捕紊喜⒈3珠g隙配合,第1密封圈10將右內(nèi)壓環(huán)5b和音速?lài)娮煊夜馔捕沃g的間隙密封,右內(nèi)壓環(huán)5b的左端面壓住右柔性膜片4a內(nèi)平直段5a4的右表面,右內(nèi)壓環(huán)5b的右端面被螺環(huán)18的左端面壓緊,右外壓環(huán)5c是一個(gè)圓環(huán),右外壓環(huán)5c的左端面和右端面平行,右外壓環(huán)5c的外螺紋擰進(jìn)集氣室3的右內(nèi)螺紋段中,右外壓環(huán)5c的左端面壓住右柔性膜片5a外平直段5a1的右表面,右外壓環(huán)5c的右端面被頭錐6的左端面壓緊;6個(gè)噴管17分別位于集氣室3的6個(gè)出氣孔3b內(nèi),噴管17與出氣孔3b保持同軸。
所述的左柔性膜片和右柔性膜片采用夾布橡膠制造,厚度為0.5mm~1.5mm。
本發(fā)明的工作原理是:本壓力解耦裝置采用的夾布橡膠柔性膜片,具有較高的承壓能力,可達(dá)2.5MPa,使用壽命可達(dá)10000次。壓力解耦裝置布置在模型內(nèi)部,與天平系統(tǒng)形成并聯(lián)結(jié)構(gòu),模型在試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的氣動(dòng)力同時(shí)傳遞給天平和壓力解耦裝置,但由于壓力解耦裝置的柔性膜片采用夾布橡膠,相對(duì)于天平剛度較小,因此可以實(shí)現(xiàn)其承受的模型氣動(dòng)力較小,約在0.3%左右;該受力特性具有極好的受力可重復(fù)性,可以通過(guò)壓力校準(zhǔn)試驗(yàn)精確得到其承受的氣動(dòng)力,從而用于對(duì)天平數(shù)據(jù)的精確修正。本壓力解耦裝置在結(jié)構(gòu)上,設(shè)計(jì)有音速?lài)娮欤沟脷饬髟诒狙b置內(nèi)流動(dòng)方向轉(zhuǎn)折90度,垂直于天平軸線(xiàn)方向?qū)_進(jìn)入模型的測(cè)量端,保證了模型入口動(dòng)量為零。
實(shí)施例
左柔性膜片和右柔性膜片采用夾布橡膠制造,厚度為1mm。試驗(yàn)時(shí),將進(jìn)氣管路1的一端與高壓供氣管路通過(guò)螺釘連接,并安裝密封圈16,另外一段通過(guò)螺紋和音速?lài)娮?連接,并安裝密封圈15,音速?lài)娮?的前后兩端分別布置前端柔性膜片和后端柔性膜片,前端柔性膜片的內(nèi)側(cè)端通過(guò)壓環(huán)4b壓緊在音速?lài)娮?的2e面上,中間安裝有密封圈12,后端柔性膜片的內(nèi)側(cè)端通過(guò)壓環(huán)5a壓緊在音速?lài)娮?的2e面上,中間安裝有密封圈10,前端柔性膜片4和后端柔性膜片5的外側(cè)端分別通過(guò)壓環(huán)4c和壓環(huán)5c壓緊在集氣室3的端面上。頭錐6通過(guò)螺紋和集氣室3連接,并和壓環(huán)5c緊密配合,中間安裝有密封圈11,測(cè)量端9通過(guò)螺紋和集氣室3連接,并和壓環(huán)4c緊密配合,中間安裝有密封圈13,測(cè)量端9的另外一段通過(guò)螺釘和測(cè)力試驗(yàn)?zāi)P拖噙B,中間安裝有密封圈14,最后在音速?lài)娮?的噴嘴上通過(guò)螺紋擰上噴管17,使得高壓氣流垂直于軸線(xiàn)方向噴出,測(cè)量端入口動(dòng)量為零。在集氣室3的內(nèi)側(cè)布置一圈波內(nèi)靜壓測(cè)量孔7,實(shí)現(xiàn)柔性膜片內(nèi)側(cè)高壓氣體壓力的測(cè)量,在測(cè)量端9內(nèi)側(cè)布置波外靜壓測(cè)量孔8,實(shí)現(xiàn)柔性膜片外側(cè)環(huán)境壓力的測(cè)力。
該實(shí)施例承壓能力2.5MPa,使用壽命為滿(mǎn)行程往復(fù)運(yùn)行10000次,能滿(mǎn)足大部分推力矢量試驗(yàn)高壓供氣的需求。該實(shí)施例與天平的剛度比控制在0.1%左右,柔性膜片所能承受的模型氣動(dòng)力也在0.3%左右,具有極好的受力可重復(fù)性,重復(fù)性精度在2N以?xún)?nèi),滿(mǎn)足國(guó)軍標(biāo)要求。該實(shí)施例結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧,測(cè)量端入口通過(guò)音速?lài)娮鞂?duì)沖,保證動(dòng)量為零,且可以根據(jù)不同的試驗(yàn)工況,方便更換柔性膜片,而不會(huì)影響各系統(tǒng)部件之間的縫隙值,具備良好的工程應(yīng)用價(jià)值,已成功應(yīng)用于風(fēng)洞試驗(yàn)。