三聲速風洞

簡介

三聲速風洞，即亞跨超三聲速風洞，是進行飛行器亞跨超聲速空氣動力特性研究的大型試驗設備之一。通常其運轉都是由高、中壓氣源驅動的。該風洞的控制系統異常龐大而複雜，子系統非常多，被控對象普遍都是非線性的，為了保證風洞的正常運行，需要與風洞監控系統保持實時通信。

風洞試驗內容

航空飛行器的風洞試驗主要包括飛行器氣動布局選型試驗和飛行器氣動特性試驗。具體風洞試驗內容包括：

（1）全模型和半模型測力試驗；

（2）全模型和半模型表面壓力分布測量試驗；

（3）外掛物測力和外掛物干擾試驗；

（4）鉸鏈力矩試驗；

（5）通氣模型試驗；

（6）進氣道試驗；

（7）噴流試驗；

（8）動導數試驗；

（9）壓力脈動試驗；

（10）抖振試驗；

（11）顫振試驗；

（12）模型自由飛試驗；

（13）空速管校準試驗；

（14）二維翼型試驗；

（15）流態及渦跡顯示試驗。

特點

（1）亞跨超三聲速風洞是典型的多輸入、多輸出控制系統，在各參數之間存在著嚴重耦合，尤其以前室總壓和實驗段馬赫數之間存的影響最為嚴重，它們存在著非常嚴重的耦合；

（2）由於氣源壓力隨著吹風時間的延長而減小，造成系統參數的時變，風洞的多數參數都具有時變的特性；

（3）流場控制還存在較為嚴重的滯後特性，由於控制參數測量點與執行機構相距比較遠，如總壓測量點與主排的距離約為 80 米、靜壓測量點與駐室調壓閥的距離約為60 米，而總調壓閥與柵指距離約為 95 米；

（4）風洞的流場控制過程非常複雜，這主要是由於風洞流場存在三維流動性，尤其是在啟動過程階段，流場更為複雜，而且，風洞的激波系也非常複雜，流場存在著非定常干擾、旋轉渦流、非定常過程發展的等特性；

（5）風洞控制系統為典型的非線形系統，主要表現在：流場馬赫數和柵指之間存在映射關係為高階方程。並且，馬赫數受到主排調壓閥、駐流流量閥、總調壓閥等因素的影響，使得流場馬赫數的控制變得更加複雜。

組成

整個風洞由下面四大系統組成：風洞本體、風洞測控及數據處理系統、試驗專用技術設備和其它附屬設備。風洞本體主要包括主氣流蝶閥、補償段、主氣流調壓閥、前室、噴管、試驗段、超擴段、攻角機構、伸縮段、滑移段、引射器蝶閥、引射器調壓閥、引射器、引射器混合段、亞擴段、消聲塔、中壓通氣系統、高壓通氣系統和其它洞體支架。

風洞採用直流暫沖式布局，布局簡單，減小了投資規模，並且考慮到資金不足的問題，風洞建設分兩期進行，即“先固後柔”的建設方案。該方案第一期的噴管採用固壁噴管，預留柔壁噴管的發展空間，待到條件成熟時進行二期柔壁噴管的建設。現階段試驗時，風洞採用更換噴管的方法改變風洞試驗的馬赫數，現有噴管五副，分別為聲速噴管及馬赫數 1.5、2、3、4 噴管。對應不同的馬赫數試驗，風洞設定有兩個常規的試驗段，一個亞跨聲速試驗段和一個超聲速試驗段。噴管和試驗段的更換都是通過轉盤和軌道實現的。

三聲速風洞

基本介紹

簡介

風洞試驗內容

特點

組成

相關詞條

熱門詞條