黃昊宇,黃 輝,張 鑫,凌忠偉
(中國空氣動力研究與發展中心高速所,四川 綿陽 621000)
在風洞試驗中,模型底部壓力常用專用壓力傳感器或壓力掃描閥進行測量,同一飛行器的底壓量值隨著馬赫數增加會不斷減小,在現有設備條件下測量誤差也會不斷增大,特別在高超聲速流場條件下,模型底部為準真空狀態,壓力量值非常低,精確測量模型底壓更加困難。但模型底壓作為風洞氣動力試驗中的重要組成部分,其精準度會直接影響飛行器相關氣動特性的分析處理。根據對以往試驗數據積累分析,不同試驗模型外形條件下,飛行器底阻一般會占到模型總阻力的5%~20%,所以如果在飛行器氣動載荷分析計算中不能準確扣除底阻,就無法滿足風洞測力試驗數據精細化要求,也會給飛行器操縱性能的預測帶來明顯的困擾。
在某高超聲速風洞,原有模型底部壓力測量系統由于部件和測量方法的問題存在以下不足:
1)原測量傳感器放置于風洞洞體之外,測壓管路過長,影響模型底壓測量的動態特性。以往的試驗表明,在Ma
=5試驗條件下模型底壓測值穩定時間需在15 s以上,而在模型底部壓力更低的Ma
=8試驗條件時,底壓測值的趨穩時間更是超過了30 s,導致風洞試驗中氣源能耗增加,同時,由于管路長度影響,模型底壓測量是在趨穩過程中,影響測量數據的準確性和可信度。
圖1 新模型底壓測量系統主要技術方法
2)采用差壓式測量方式導致系統測量精度難以提高。……