一种二元叶栅高速风洞阵风模拟装置的制作方法

技术特征：
1.一种二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的阵风模拟装置包括1片横穿在风洞喷管出口或者试验段入口位置的二元的叶栅(17)，还包括安装在试验段外部驱动叶栅(17)做摆动运动的驱动装置；以高速风洞来流为前方，当叶栅(17)以正弦曲线摆动时，在试验段下游区域形成以正弦形式变化的高速阵风流场；所述的叶栅(17)为上下对称的翼面，展长为风洞试验段宽度的80％～100％，根部弦长为风洞试验段宽度的20％～25％。2.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的阵风模拟装置适用于暂冲式高速风洞或连续式高速风洞，来流马赫数范围为0.4～0.95。3.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅(17)的摆角为0
°
～5
°
。4.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅(17)的摆动频率为0～60hz。5.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的叶栅(17)在迎角0
°
的对称面与风洞试验段的水平对称面重合。6.根据权利要求1所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的驱动装置包括固定在试验段外侧侧壁上的安装基板(15)，安装基板(15)上固定有电机安装座(18)和套筒转轴安装座(19)；驱动电机(1)固定在电机安装座(18)上，驱动电机(1)的输出轴通过联轴器(2)、滚珠轴承(3)与曲柄连轴(4)的前端面连接，曲柄连轴(4)的后端面安装角度垫块(5)，角度垫块(5)、滑块连接座(6)、滑块(7)依次连接，滑块(7)装卡在导轨摇臂(8)的轨道上，滑块(7)与滑块连接座(6)之间转动连接，滑块(7)与导轨摇臂(8)之间滑动连接；导轨摇臂(8)的摆动端与套筒转轴(11)的中部通过螺钉固定连接，套筒转轴(11)的前端和后端通过分别嵌入套筒转轴安装座(19)的前端面和后端面的轴承(12)与套筒转轴安装座(19)连接；长传动轴(9)与套筒转轴(11)同轴，安装在套筒转轴(11)的中心轴线上，长传动轴(9)的后端通过胀套(10)固定，胀套(10)安装在套筒转轴(11)的后端空腔中，长传动轴(9)的前端穿过导轨摇臂(8)的摆动端通过叶栅接口(16)与叶栅(17)的前端固定连接，叶栅(17)的后端则通过随动转轴(20)安装在对侧壁板的随动座(21)上；驱动电机(1)驱动曲柄连轴(4)连续转动，带动滑块(7)沿导轨摇臂(8)的轨道前后滑动、导轨摇臂(8)的摆动端摆动，导轨摇臂(8)的摆动端通过套筒转轴(11)、胀套(10)带动长传动轴(9)、叶栅接口(16)和叶栅(17)同步摆动，实现将驱动电机(1)的单向转动转换为叶栅(17)的摆动；编码器安装座(13)固定在套筒转轴安装座(19)上，编码器(14)的输入轴插入长传动轴(9)后端的中心沉孔，编码器(14)通过长传动轴(9)跟随叶栅(17)一起摆动，实时测量叶栅(17)的摆角。7.根据权利要求6所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的长传动轴(9)替换为杆式天平，杆式天平与叶栅(17)同步摆动，并测量叶栅(17)处于不同摆角的气动力和气动力矩。8.根据权利要求6所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的角度垫块(5)包括具有一系列不同角度的角度垫块(5)，角度垫块(5)调整曲柄连轴(4)与的滑块(7)之间的距离；每个角度垫块(5)的角度为安装该角度垫块(5)后，叶栅(17)的最大摆角。
9.根据权利要求6所述的二元叶栅高速风洞阵风模拟装置，其特征在于，所述的滑块连接座(6)上设置有中心圆锥孔，滑块(7)上设置有与中心圆锥孔配合的圆锥滚珠轴承，滑块连接座(6)与滑块(7)之间通过锥孔配合方式转动连接。

技术总结
本发明公开了一种二元叶栅高速风洞阵风模拟装置。该阵风模拟装置包括1片横穿在风洞喷管出口或者试验段入口位置的二元的叶栅，还包括安装在试验段外部驱动叶栅做摆动运动的驱动装置；以高速风洞来流为前方，当叶栅以正弦曲线摆动时，在试验段下游区域形成以正弦形式变化的高速阵风流场；叶栅为上下对称的翼面，展长为风洞试验段宽度的80％～100％，根部弦长为风洞试验段宽度的20％～25％。该阵风模拟装置利用二元的叶栅摆动时产生的扰动气流在试验段生成高速阵风流场，试验段中的高速阵风流场均匀区沿横向分布区域较宽，可用于开展高频低幅值高速阵风环境下的飞行器半模或者全模的高速阵风响应及减缓试验。全模的高速阵风响应及减缓试验。全模的高速阵风响应及减缓试验。


技术研发人员：余立 郭鹏 郭洪涛 寇西平 石洋 查俊 张昌荣 杨兴华 邓吉龙
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所
技术研发日：2021.08.20
技术公布日：2021/10/28