一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞的制作方法

本发明涉及一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，属于跳伞训练风洞领域。

背景技术：

1、跳伞风洞是一种立式风洞，能够产生一定速度的垂直气流，人以一定姿态进入气流，在风力的强大支撑下不需任何工具就能自由的悬浮于空中，可以使人在空中通过不同姿势和重心的变化做出各种飞行的动作达到与真实飞翔的同样效果。根据官方的统计，利用风洞进行伞降训练，能够有效地缩短传统高空训练所需的时间，因为传统训练模式下，跳伞人员需要克服首次“试飞”的恐惧，并且还伴随着相当大的危险性，在风洞训练模式之下，就能够完美地解决这一难题。而且，由于风洞不受自然天气条件的影响，在进行训练的时候，能够随时由教练员去纠正跳伞人员的空中动作，故跳伞风洞能够缩短跳伞学员在进行伞降训练时候的训练周期。所以建设跳伞风洞是非常必要的。

2、目前建设的跳伞风洞存在如下技术问题：

3、1.没有专门的制冷系统换热器，目前的风洞只是利用拐角导流片和换气窗进行热量的排放，现有的工作方式由于制冷量小于发热量，长时间运行后飞行舱内温度过高，需要停机等待降温，影响飞行体验和训练效率；

4、2.风洞飞行舱内环境噪声过大，不利于教练员指导学员等现场交流和训练人员的健康；

5、3.只具有从飞行舱起飞训练的功能，无法真实模拟跳伞的过程，功能较为单一；

6、4.一般跳伞风洞动力系统直接放置在附楼屋面或洞体的垂直回流段上，会导致一部分震动传递至洞体或跳伞区域，影响跳伞体验及设备安全；

7、5.跳伞风洞内部为密闭空间，若有有害气体进入洞体内部，则会对人员安全产生危害，目前跳伞风洞不具备有害气体监测功能。

8、因此，亟需提出一种新型的双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明研发目的是为了解决目前跳伞风洞没有专门的制冷系统换热器，需要停机等待降温、飞行舱内环境噪声过大、无跳伞训练的功能、动力系统的震动会传递至洞体或跳伞区域、不具备有害气体监测功能，从而影响人员安全的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

2、本发明的技术方案：

3、一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，包括风洞洞体、动力系统和制冷系统，所述动力系统和制冷系统均与风洞洞体内部连通；

4、所述风洞洞体包括飞行舱、第一扩散段、第一拐角段、方变圆段、动力段、圆变方段、第二拐角段、垂直回流段、大角扩散段、第三拐角段、稳定段、水平收缩段、第四拐角段、垂直收缩段、动力段独立基础塔架，飞行舱顶部安装有第一扩散段，第一扩散段通过第一拐角段与动力段连接，动力段通过圆变方段与第二拐角段连接，第二拐角段与垂直回流段顶部连接，垂直回流段底部通过大角扩散段与第三拐角段连接，第三拐角段通过稳定段与水平收缩段连接，水平收缩段通过第四拐角段与垂直收缩段连接，垂直收缩段顶部与飞行舱底部连接，动力段通过动力段独立基础塔架与地面建立支撑，所述风洞洞体内部设置有多个采样点，每个采样点均通过气动泵将抽取的气体样品经过水汽过滤器、流量计后，送至检测仪进行检测，当检测仪检测到任意一个采样点抽取的气体样品不合格时，监控系统发出信号到声光报警灯实时报警，并将信号值送至dcs系统分布式控制系统。

5、优选的：所述动力系统安装于动力段内，或直接与动力段连通。

6、优选的：所述动力系统为风速调整装置。

7、优选的：所述制冷系统包括风洞换热器，风洞换热器安装于风洞洞体内，或直接与风洞洞体连通。

8、优选的：所述飞行舱包括飞行舱钢结构框架、钢化玻璃层、防护网、下等候舱、土建预埋板、连接钢梁和驳接爪，飞行舱钢结构框架四周包围设置有土建预埋板，并且飞行舱钢结构框架通过连接钢梁与四周的土建预埋板固连，飞行舱钢结构框架内部设置有钢化玻璃层，钢化玻璃层内部围合成一个中空的飞行腔室，且钢化玻璃层通过驳接爪与飞行舱钢结构框架固连，飞行舱钢结构框架底部设置有下等候舱，下等候舱设置有飞行舱入口，下等候舱底部的飞行舱钢结构框架上固定安装有防护网。

9、优选的：所述第一扩散段包括第一扩散段钢结构框架、亚克力板上等候舱和底座，第一扩散段钢结构框架内部设置有亚克力板，亚克力板内部围合成一个中空的腔室，第一扩散段钢结构框架的底部设置有底座，底座与飞行舱固连，第一扩散段钢结构框架的顶部设置有上等候舱，上等候舱设置有扩散段入口。

10、优选的：所述第一拐角段、第二拐角段、第三拐角段和第四拐角段内部均设置有导流片。

11、优选的：所述垂直回流段的外层为混凝土结构，内层的流道面为穿孔吸声孔板，且内层和外层之间设置有龙骨，同时填充有吸声棉。

12、优选的：所述动力系统包括轴流风机和变频控制柜，轴流风机和变频控制柜电性连接，轴流风机的出风口与风洞洞体连通。

13、本发明具有以下有益效果：

14、1.本发明融合了航空气动力实验设计、制冷、降噪、减振及安全监测等交叉领域的先进技术，从规格、功能、性能及洞体材质等方面都做出了显著的调整，解决了目前跳伞风洞没有专门的制冷系统换热器，需要停机等待降温、飞行舱内环境噪声过大、无跳伞训练的功能、动力系统的震动会传递至洞体或跳伞区域、不具备有害气体监测功能，从而影响人员安全等问题；

15、2.本发明的风洞洞体主要采用立式双回流风洞构型，与传统风洞的单回流结构相比双回流风洞可有效地减小风洞各个部段尺寸，降低风洞整体造价；

16、3.本发明的动力系统通过变频电机调整转速，可以满足产生各功能段风速流场要求，本发明的制冷系统，对风洞的气流起到降温作用，保证试验段时跳伞队员舒适的使用温度，可保证风洞长时间的连续运行，有效地提升训练效率；

17、4.本发明综合了声学风洞的特征，在洞体安装吸声棉且内壁内衬消声孔板，充分的减低飞行舱噪声；

18、5.本发明的钢化玻璃层和亚克力板的透明设计，方便进行观察，扩展了跳伞风洞的训练内容及功能，上下可以通过视频对讲设备进行实时沟通。

技术特征：

1.一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：包括风洞洞体(1)、动力系统(2)和制冷系统(3)，所述动力系统(2)和制冷系统(3)均与风洞洞体(1)内部连通；

2.根据权利要求1所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述动力系统(2)安装于动力段(1-5)内，或直接与动力段(1-5)连通。

3.根据权利要求2所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述动力系统(2)为风速调整装置。

4.根据权利要求3所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述制冷系统(3)包括风洞换热器，风洞换热器安装于风洞洞体(1)内，或直接与风洞洞体(1)连通。

5.根据权利要求4所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述飞行舱(1-1)包括飞行舱钢结构框架(111)、钢化玻璃层(112)、防护网(113)、下等候舱(114)、土建预埋板(115)、连接钢梁(116)和驳接爪(117)，飞行舱钢结构框架(111)四周包围设置有土建预埋板(115)，并且飞行舱钢结构框架(111)通过连接钢梁(116)与四周的土建预埋板(115)固连，飞行舱钢结构框架(111)内部设置有钢化玻璃层(112)，钢化玻璃层(112)内部围合成一个中空的飞行腔室，且钢化玻璃层(112)通过驳接爪(117)与飞行舱钢结构框架(111)固连，飞行舱钢结构框架(111)底部设置有下等候舱(114)，下等候舱(114)设置有飞行舱入口，下等候舱(114)底部的飞行舱钢结构框架(111)上固定安装有防护网(113)。

6.根据权利要求5所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述第一扩散段(1-2)包括第一扩散段钢结构框架(1-21)、亚克力板(1-22)、上等候舱(1-23)和底座(1-24)，第一扩散段钢结构框架(1-21)内部设置有亚克力板(1-22)，亚克力板(1-22)内部围合成一个中空的腔室，第一扩散段钢结构框架(1-21)的底部设置有底座(1-24)，底座(1-24)与飞行舱(1-1)固连，第一扩散段钢结构框架(1-21)的顶部设置有上等候舱(1-23)，上等候舱(1-23)设置有扩散段入口。

7.根据权利要求6所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述第一拐角段(1-3)、第二拐角段(1-7)、第三拐角段(1-10)和第四拐角段(1-13)内部均设置有导流片。

8.根据权利要求7所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述垂直回流段(1-8)的外层为混凝土结构(1-81)，内层的流道面为穿孔吸声孔板(1-82)，且内层和外层之间设置有龙骨(1-83)，同时填充有吸声棉(1-84)。

9.根据权利要求8所述的一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，其特征在于：所述动力系统(2)包括轴流风机和变频控制柜，轴流风机和变频控制柜电性连接，轴流风机的出风口与风洞洞体(1)连通。

技术总结一种双回流式低振动可控温高效率跳伞训练消声风洞，属于跳伞训练风洞领域。其包括风洞洞体、动力系统和制冷系统，动力系统和制冷系统均与风洞洞体内部连通。风洞洞体内部设置有多个采样点，每个采样点均通过气动泵将抽取的气体样品经过水汽过滤器、流量计后，送至检测仪进行检测，当检测仪检测到任意一个采样点抽取的气体样品不合格时，监控系统发出信号到声光报警灯实时报警，并将信号值送至DCS系统分布式控制系统。本发明解决了目前跳伞风洞没有专门的制冷系统换热器，需要停机等待降温、飞行舱内环境噪声过大、无跳伞训练的功能、动力系统的震动会传递至洞体或跳伞区域、不具备有害气体监测功能，从而影响人员安全的问题，有效地提升训练效率。技术研发人员：陈辉,杨帅,孙震,冯立静,王佳玮受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/14