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采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管包括：噴管前段、前擋板、螺桿、抽吸筒、抽吸口、噴管組片、墊片和后擋板；在噴管后段采用所述螺桿將所述噴管組片精密裝配在一起，并與所述噴管前段固定連接；在所述噴管組片兩兩之間具有所述墊片，所述墊片套裝在所述螺桿上；所述噴管后段周圍有所述抽吸筒，所述抽吸筒的一端與所述前擋板連接，另一端和所述后擋板連接，形成抽吸腔；在所述抽吸筒上有所述抽吸口。通過抽吸口抽走附面層中一部分低能的流體，來抑制附面層分離，從而減少附面層厚度。采用噴管喉道后開多個環縫的方式，對附面層進行抽吸，實現對噴管附面層厚度的控制。
【專利說明】采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高超聲速噴管，特別涉及一種采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管。

【背景技術】
[0002]高超聲速飛行器的研制對高超聲速風洞及發動機試車臺等地面試驗設備提出了越來越高的要求。在這些地面試驗設備中，噴管則是保證試驗段獲得設計馬赫數的均勻氣流的重要部件。而通常地面試驗設備的噴管出口的附面層較厚，導致噴管出口的均勻區范圍較小，使得試驗模型的尺寸受到極大限制。特別是當地面試驗設備模擬高溫、高空狀態時，會出現噴管出口附面層增長過厚，流場均勻區范圍狹窄或無均勻區的問題。
[0003]現有的地面試驗設備很少主動控制附面層的厚度，噴管可使用的均勻區范圍有限。當需要較大范圍的均勻區時，一般通過建設更大口徑噴管的地面試驗設備的方式來解決大范圍均勻區的問題。由于采用大口徑噴管不僅會急劇增加地面試驗設備的建設成本，而且對相關配套設備的更高要求往往超出現有的能力范圍，短期內難以實現。


【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是:提供一種在不增大噴管口徑的條件下，采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管，擴大試驗設備均勻區范圍和試驗能力。
[0005]本發明的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管包括:噴管前段、前擋板、螺桿、抽吸筒、抽吸口、噴管組片、墊片和后擋板；在噴管后段采用所述螺桿將所述噴管組片精密裝配在一起，并與所述噴管前段固定連接；在所述噴管組片兩兩之間具有所述墊片，所述墊片套裝在所述螺桿上；所述噴管后段周圍有所述抽吸筒，所述抽吸筒的一端與所述前擋板連接，另一端和所述后擋板連接，形成抽吸腔；在所述抽吸筒上有所述抽吸口。
[0006]優選所述噴管組片為環形片，所述噴管組片的內輪廓根據噴管型線進行加工優選在所述噴管后段通過所述噴管組片和所述墊片形成的環縫具有60道。
[0007]優選所述螺桿的數量為6個。
[0008]優選所述抽吸口具有多個。
[0009]本發明與現有技術相比的有益效果是:
[0010](1)在噴管后段采用螺桿將噴管組片精密裝配在一起，并與噴管前段固定連接，然后再對噴管型面進行精加工，所以加工簡單，型面精確度高；
[0011](2)在噴管組片之間加入墊片，通過墊片的厚度來確定噴管的縫隙間距，形成噴管開環縫結構；
[0012](3)噴管后段周圍有抽吸筒，一端與前擋板連接，另一端和后擋板連接，形成抽吸腔；
[0013](4)在抽吸筒上有抽吸口，通過抽吸口對附面層進行抽吸，從而減少噴管附面層的厚度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管整體結構示意圖。
[0015]圖2為噴管的局部結構示意圖。
[0016]符號說明
[0017]1為噴管前段,2為前擋板,3為螺桿,4為抽吸筒,5為抽吸口，6為噴管組片,7為墊片，8為后擋板。

【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本發明的原理和特征進行詳細說明。
[0019]如圖1所示，噴管的結構形式采用開環縫抽吸形式，噴管在結構上主要包括:噴管前段1，前擋板2，螺桿3，抽吸筒4，抽吸口 5，噴管組片6，墊片7，后擋板8等。
[0020]為了實現噴管喉道后開環縫的結構形式，在噴管后段采用螺桿3將環形的噴管組片6精密裝配在一起，并與噴管前段1固定連接，然后再對噴管型面進行精加工，噴管組片6具有安裝螺桿3的安裝孔，噴管組片6的內輪廓根據噴管型線進行加工。在噴管組片6兩兩之間加入墊片7，墊片7為圓環狀，其隔著噴管組片6套裝在螺桿3上，通過墊片7的厚度來確定噴管的縫隙間距，形成噴管的開環縫結構，本例中形成有60道環縫；螺桿3圍繞在噴管后段的外圍均勻配置6個，通過螺桿3和墊片7將噴管組片6精密裝配在一起，然后再對噴管型面進行精加工。可以通過墊片7的厚度來調整噴管的縫隙間距。噴管后段周圍設有抽吸筒4，一端與前擋板2連接，另一端和后擋板8連接，形成抽吸腔；在抽吸筒4上設有抽吸口 5，通過抽吸口 5對噴管的附面層進行抽吸，從而減少噴管附面層的厚度，以實現控制噴管附面層厚度的作用。抽吸口 5的數量根據需要決定。噴管組片6、螺桿3和墊片7的數量均可以根據需要而改變。
【權利要求】
1.一種采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管，其特征在于，包括:噴管前段、前擋板、螺桿、抽吸筒、抽吸口、噴管組片、墊片和后擋板；在噴管后段采用所述螺桿將所述噴管組片精密裝配在一起，并與所述噴管前段固定連接；在所述噴管組片兩兩之間具有所述墊片，所述墊片套裝在所述螺桿上；所述噴管后段周圍有所述抽吸筒，所述抽吸筒的一端與所述前擋板連接，另一端和所述后擋板連接，形成抽吸腔；在所述抽吸筒上設有所述抽吸□。
2.根據權利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管，其特征在于:所述噴管組片為環形片，所述噴管組片的內輪廓根據噴管型線進行加工。
3.根據權利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管，其特征在于:在所述噴管后段通過所述噴管組片和所述墊片形成的環縫具有60道。
4.根據權利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管，其特征在于:所述螺桿的數量為6個。
5.根據權利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管，其特征在于:所述抽吸口具有多個。
【文檔編號】G01M9/06GK104359646SQ201410554947
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】鄭劉, 董國強, 馬利川, 崔春, 王鐵進, 石運軍, 孫勇堂 申請人:北京航天益森風洞工程技術有限公司