精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及風(fēng)洞試驗(yàn)中的流場(chǎng)校測(cè)設(shè)備，用于校測(cè)風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段內(nèi)流場(chǎng)的局部流向，具體是通過(guò)精確控制測(cè)量探針在風(fēng)洞中的姿態(tài)，用其準(zhǔn)確測(cè)量跨聲速試驗(yàn)段中心軸線鉛垂面內(nèi)局部氣流偏斜角Α α和水平面內(nèi)局部氣流偏斜角Δ β。
【背景技術(shù)】
[0002]流場(chǎng)校測(cè)的目的是檢驗(yàn)風(fēng)洞性能和測(cè)試設(shè)備性能，了解流場(chǎng)品質(zhì)是否達(dá)到規(guī)定要求，以保證風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。氣流偏斜角是風(fēng)洞流場(chǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，是指氣體流線與風(fēng)洞的夾角，分解后為鉛垂面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角Α α和水平面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角Δβ，如圖1所示。亞跨聲速流場(chǎng)局部氣流偏斜角的合格指標(biāo)為| Δα <0.1Μ Δβ <0.1°，先進(jìn)指標(biāo)為Αα <0.05°, Δβ < 0.05° (低速為0.5°/0.1°)。氣流偏斜角指標(biāo)的高要求，使得氣流偏斜角的精確測(cè)量尤為重要。圖1為氣流偏斜角和探針安裝角示意圖，可見(jiàn)氣流偏斜角準(zhǔn)確測(cè)量的前提是探針的俯仰角α = 0和側(cè)滑角β = 0且保證安裝精度。那么在利用探針測(cè)量氣流偏斜角的基礎(chǔ)上，通過(guò)提高探針在風(fēng)洞中的安裝精度，即可大大降低探針的姿態(tài)誤差，從而精確地測(cè)量氣流偏斜角。
[0003]以前的氣流偏斜角測(cè)量裝置是，將探針組件通過(guò)支桿、接頭連接到風(fēng)洞支架上，探針姿態(tài)通過(guò)攻角機(jī)構(gòu)控制，存在很大的安裝誤差，對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響。本發(fā)明裝置通過(guò)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)可以精確的控制探針在風(fēng)洞中的姿態(tài)，如圖1所示，俯仰角是指探針軸線在鉛垂面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角α，側(cè)滑角是指探針軸線在水平面內(nèi)與風(fēng)洞軸線的夾角β。本裝置探針俯仰角、側(cè)滑角的安裝精度達(dá)到，極大的降低了探針安裝姿態(tài)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。且本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝調(diào)節(jié)方便，是一套實(shí)用性很強(qiáng)的氣流偏斜角測(cè)量
目.ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明技術(shù)解決的問(wèn)題是:克服現(xiàn)有測(cè)量裝置的不足，提高了探針在風(fēng)洞中的安裝精度，可以有效的降低探針在風(fēng)洞中的姿態(tài)角誤差，從而精確地測(cè)量風(fēng)洞試驗(yàn)段中心軸線水平面內(nèi)和垂直面內(nèi)的局部氣流偏斜角。
[0005]本發(fā)明的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置包括探針組件、銷軸、轉(zhuǎn)接軸、微調(diào)機(jī)構(gòu)和基座，所述探針組件通過(guò)所述銷軸與所述轉(zhuǎn)接軸連接，所述轉(zhuǎn)接軸固定在所述基座上，通過(guò)所述微調(diào)機(jī)構(gòu)固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，用以調(diào)整所述探針組件的俯仰角。
[0006]優(yōu)選所述探針組件包括探針和轉(zhuǎn)接平臺(tái)，所述轉(zhuǎn)接平臺(tái)包括前端的錐形體和后部的叉形壁，所述探針插接并固定在所述錐形體的前端，所述轉(zhuǎn)接軸從后部插入所述錐形體，并以所述銷軸加以固定。
[0007]優(yōu)選所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括微調(diào)螺栓和輔助安裝塊，所述輔助安裝塊是長(zhǎng)方形框體，其套裝在所述叉形壁的外部，通過(guò)其兩側(cè)壁上的安裝孔以螺釘固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，在所述輔助安裝塊的上下壁上分別設(shè)置有所述微調(diào)螺栓，通過(guò)調(diào)節(jié)該微調(diào)螺栓，能夠微調(diào)所述探針組件的俯仰角。
[0008]優(yōu)選所述的探針為四孔探針或五孔探針。
[0009]優(yōu)選所述基座包括中段、尾錐、立板和底板，所述轉(zhuǎn)接軸通過(guò)柱配合與所述中段連接，以能夠拆卸的方式采用頂絲加以固定，所述中段與所述立板之間、所述立板與所述地板之間采用分別焊接連接。
[0010]優(yōu)選還包括定位板，所述定位板為定位工裝，用以保證探針軸線位于試驗(yàn)段垂直對(duì)稱面內(nèi)，安裝完畢后，移出所述定位板。。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]本裝置通過(guò)結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)可以精確控制探針的姿態(tài)，探針俯仰角、側(cè)滑角的安裝精度可達(dá)，降低了探針安裝姿態(tài)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，可以精確的測(cè)量氣流偏斜角；
[0013]本裝置通過(guò)提高探針的安裝精度達(dá)到精確測(cè)量氣流偏斜角的目的，成本低、經(jīng)濟(jì)性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、調(diào)整方便，是一套實(shí)用性很強(qiáng)的氣流偏斜角測(cè)量裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1(1)、(2)為氣流偏斜角和探針安裝角示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明整體裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為圖2縱向的局部剖視圖。
[0017]圖4為圖2橫向的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1(1)、(2)和圖2所示，本發(fā)明提供了一種精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，包括探針組件1、銷軸2、轉(zhuǎn)接軸3、微調(diào)螺栓4、輔助安裝塊5、中段6、尾錐7、立板8、底板9、定位板10。
[0019]探針組件1由探針1-1和轉(zhuǎn)接平臺(tái)1-2構(gòu)成，兩者為柱配合、用頂絲和膠接固定為一整體，不再拆卸。探針組件1通過(guò)銷軸2與轉(zhuǎn)接軸3連接，并通過(guò)微調(diào)螺栓4、輔助安裝塊5調(diào)整其俯仰角。探針1-1、轉(zhuǎn)接平臺(tái)1-2、轉(zhuǎn)接軸3、微調(diào)螺栓4、輔助安裝塊5等裝配為一體后，通過(guò)柱配合與基座的中段連接，采用頂絲固定，可拆卸?；鶠楹附蛹芍卸?、尾錐7、立板8、底板9組成。底板7通過(guò)螺栓與試驗(yàn)段下壁板連接。
[0020]如圖2所示，定位板10為試驗(yàn)段側(cè)壁板與底板7之間的定位工裝，保證探針軸線位于試驗(yàn)段垂直對(duì)稱面內(nèi)，可使探針側(cè)滑角安裝精度達(dá)到±廣。安裝完畢后，移出定位板10。
[0021]如圖2、圖3和圖4所示，探針1-1為四孔探針或五孔探針。轉(zhuǎn)接平臺(tái)1-2包括前端的錐形體和后部的叉形壁，所述探針插接并固定在錐形體的前端，轉(zhuǎn)接軸3從后部插入錐形體，并以銷軸加以固定。輔助安裝塊5是長(zhǎng)方體框體，其套裝在叉形壁的外部，通過(guò)其框體兩側(cè)壁上的安裝孔以螺釘固定在轉(zhuǎn)接軸3上，在輔助安裝塊5的上下壁上分別設(shè)置微調(diào)螺栓4，通過(guò)調(diào)節(jié)微調(diào)螺栓4，能夠?qū)μ结樈M件1的俯仰角進(jìn)行微調(diào)。探針組件1通過(guò)銷軸2與轉(zhuǎn)接軸3連接好后，通過(guò)微調(diào)螺栓4和輔助安裝塊5進(jìn)行精細(xì)調(diào)整探針1-1俯仰角，利用高精度象限儀測(cè)量，可使探針1-1的俯仰角安裝精度達(dá)到。
[0022]本發(fā)明的探針組件通過(guò)轉(zhuǎn)接軸3與基座的中段連接，保證探針軸線位于風(fēng)洞試驗(yàn)段鉛垂對(duì)稱面內(nèi)，使側(cè)滑角β安裝精度達(dá)到。通過(guò)轉(zhuǎn)接軸3上的微調(diào)螺栓4控制探針1-1的俯仰角狀態(tài)，由高精度象限儀重復(fù)測(cè)量，保證探針1-1軸線位于風(fēng)洞試驗(yàn)段水平對(duì)稱面內(nèi)，使俯仰角α安裝精度達(dá)到。探針測(cè)壓孔由鋼管引出后連接測(cè)壓軟管，經(jīng)轉(zhuǎn)接軸3內(nèi)腔、基座凹槽至試驗(yàn)段下駐室內(nèi)，由測(cè)控系統(tǒng)采集、分析數(shù)據(jù)。通過(guò)壓差系數(shù)和探針校準(zhǔn)曲線即可求得試驗(yàn)段中心鉛垂面內(nèi)局部氣流偏斜角Αα和水平面內(nèi)局部氣流偏斜角Δβ。
[0023]以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在權(quán)利要求書(shū)所記載的范疇內(nèi)，顯而易見(jiàn)地能夠想到各種變更例或者修正例，當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:包括探針組件、銷軸、轉(zhuǎn)接軸、微調(diào)機(jī)構(gòu)和基座，所述探針組件通過(guò)所述銷軸與所述轉(zhuǎn)接軸連接，所述轉(zhuǎn)接軸固定在所述基座上，通過(guò)所述微調(diào)機(jī)構(gòu)固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，用以調(diào)整所述探針組件的俯仰角。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:所述探針組件包括探針和轉(zhuǎn)接平臺(tái)，所述轉(zhuǎn)接平臺(tái)包括前端的錐形體和后部的叉形壁，所述探針插接并固定在所述錐形體的前端，所述轉(zhuǎn)接軸從后部插入所述錐形體，并以所述銷軸加以固定。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:所述微調(diào)機(jī)構(gòu)包括微調(diào)螺栓和輔助安裝塊，所述輔助安裝塊是長(zhǎng)方體框體，其套裝在所述叉形壁的外部，通過(guò)其兩側(cè)壁上的安裝孔以螺釘固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，在所述輔助安裝塊的上下壁上分別設(shè)置有所述微調(diào)螺栓，通過(guò)調(diào)節(jié)該微調(diào)螺栓，能夠微調(diào)所述探針組件的俯仰角。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:所述的探針為四孔探針或五孔探針。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:所述基座包括中段、尾錐、立板和底板，所述轉(zhuǎn)接軸通過(guò)柱配合與所述中段連接，以能夠拆卸的方式采用頂絲加以固定，所述中段與所述立板之間、所述立板與所述地板之間分別焊接連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:還包括定位板，所述定位板為定位工裝，用以保證探針軸線位于試驗(yàn)段垂直對(duì)稱面內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，其特征在于:所述探針組件的所述探針和所述轉(zhuǎn)接平臺(tái)柱配合后，利用頂絲和膠接固定為一整體。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種精確測(cè)量風(fēng)洞跨聲速試驗(yàn)段局部氣流偏斜角的裝置，包括探針組件、銷軸、轉(zhuǎn)接軸、微調(diào)機(jī)構(gòu)和基座，所述探針組件通過(guò)所述銷軸與所述轉(zhuǎn)接軸連接，所述轉(zhuǎn)接軸固定在所述基座上，通過(guò)所述微調(diào)機(jī)構(gòu)固定在所述轉(zhuǎn)接軸上，用以調(diào)整所述探針組件的俯仰。本裝置通過(guò)提高探針的安裝精度達(dá)到精確測(cè)量氣流偏斜角的目的，成本低、經(jīng)濟(jì)性好，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、調(diào)整方便，是一套實(shí)用性很強(qiáng)的氣流偏斜角測(cè)量裝置。
【IPC分類】G01B21/22, G01M9/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105466663
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510907212
【發(fā)明人】李偉佳, 楊輝, 袁雄
【申請(qǐng)人】中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日