大迎角非对称涡单孔位微吹气扰动主动控制装置

摘要

一种大迎角非对称涡单孔位微吹气扰动主动控制装置，包括有：可旋转吹气头部、微吹气装置总成及供气和流量调节装置；该供气和流量调节装置由氮气瓶、减压阀、流量计、压力表、气体管路及单孔位微吹气模型组成；该氮气瓶内的高压气体通过减压阀将压力减小到0.4～0.6MPa，通过流量计、压力表和气体管路引入单孔位微吹气模型的可旋转吹气头部，然后通过不锈钢管、导气孔和吹气孔将控制气体吹入流场，起到对非对称涡的控制作用，吹气流量的控制通过调节流量计实现。该可旋转吹气头部的吹气孔设在位于离开模型头尖部3mm位置处，吹气孔离开头尖部的距离越小越好。该装置为现代先进飞行器的设计和高性能的发挥提供了重要的控制策略和技术手段。

主权项

1、一种大迎角非对称涡单孔位微吹气扰动主动控制装置，其特征在于：它包括有：可旋转吹气头部(1)、微吹气装置总成(2)以及供气和流量调节装置； A可旋转吹气头部(1)，通过连接平键(1.4)和连接轴(2.2)的配合实现可旋转吹气头部(1)与微吹气装置总成(2)的连接，并通过固紧螺栓孔(1.5)、采用螺栓实现连接加固；可旋转吹气头部(1)主要包括： (a)吹气孔(1.1)，在飞行器头尖部离开头尖点0～3mm内打一个直径≤0.5mm的小孔作为吹气孔(1.1)，吹气孔(1.1)的轴线沿模型表面的法线方向； (b)导气孔(1.2)，在模型头尖部内加工一个直径小于0.8mm的盲孔，盲孔前端与吹气孔(1.1)连通，后端密封并连接一段外径1mm、内径不小于0.6mm的不锈钢管(1.3)，该不锈钢管后端面连接一段长度为1～2m的塑料软管； B微吹气装置总成(2)：通过柱面配合、圆柱销和螺栓分别实现微吹气装置总成(2)与模型中段(3)、模型中段(3)与模型后段(4)的连接，组合成整个模型；模型中段(3)和模型后段(4)仅是模型的一部分；微吹气装置总成(2)主要包括： (a)连接轴(2.2)，该连接轴前端与可旋转吹气头部(1)连接，后端与步进电机(2.6)连接，步进电机的转动通过连接轴传递给可旋转吹气头部(1)，实现吹气孔(1.1)的空间定位，即实现角度θr＝60°～120°的调整；在连接轴(2.2)中间加工一个直径2mm的盲孔，盲孔后端面与吹气孔软管接头(2.3)连通，可旋转吹气头部(1)中不锈钢管(1.3)连接的塑料软管通过连接轴(2.2)中间的孔和吹气孔软管接头(2.3)伸出模型体外，连接到供气和流量调节装置，实现吹气供给； (b)步进电机(2.6)，通过步进电机支架(2.4)实现与模型前段外壳(2.5)的连接，通过精密轴承(2.1)和连接轴(2.2)将步进电机(2.6)的转动精确传递给可旋转吹气头部(1)； C供气和流量调节装置，该供气和流量调节装置主要由：氮气瓶、减压阀、流量计、压力表和气体管路组成；氮气瓶内的15MPa高压气体通过减压阀将压力减小到0.4～0.6MPa，通过流量计和压力表进行流量调节，然后将气体管路与可旋转吹气头部1中引出模型体外的塑料软管连接，实现吹气供给。