一种高精度超声速空气动力学试验装置的制作方法

本技术属于空气动力学试验，具体涉及一种高精度超声速空气动力学试验装置。

背景技术：

1、近年来，各国围绕着高超声速飞行器研究之间的竞争日益激烈，对高超声速空气动力学试验装置的需求与日俱增。传统的试验装置仅包括常规高超声速风洞、电弧风洞、激波风洞、活塞风洞、热冲风洞、管风洞、气体活塞式风洞和火箭撬，这些传统的试验装置除火箭撬以外均是在管道中进行的，所以难以完全真实的模拟外部流动。虽然火箭撬所模拟的外部流动较为真实，但其仍然存在建设成本高试验和参数测量难度大等问题。

2、常规高超声速风洞、电弧风洞、激波风洞、活塞风洞、热冲风洞、管风洞、气体活塞式风洞的建设成本虽然与火箭撬相比相对较低，但也存在运行时间过短的问题。因此，传统的高超声速空气动力学试验装置难以满足小规模相关试验的需要。开发新的高超声速空气动力学试验装置也成为了下一步的发展方向，为此我们提出一种高精度超声速空气动力学试验装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种高精度超声速空气动力学试验装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高精度超声速空气动力学试验装置，包括试验平台和试验轨道，所述试验平台包括试验舱，所述试验舱内设置有试验数据采集仪器，所述试验平台中段设置有永磁中段，所述试验轨道包括电磁线圈加速段，所述电磁线圈加速段内的电磁线圈产生的磁场为永磁中段提供前进方向助推力，所述试验轨道还包括磁悬浮起步段和磁悬浮试验段，所述磁悬浮起步段和磁悬浮试验段的底部设置有电磁铁组，且电磁铁组能够为永磁中段竖直方向的悬浮力。

3、优选的，所述磁悬浮起步段的前端还设置有气动起步助推机构，所述气动起步助推机构朝向磁悬浮起步段一侧设置有轴流风机。

4、优选的，所述试验轨道还包括电磁线圈减速段，所述电磁线圈减速段设置于磁悬浮试验段的后端，且电磁线圈减速段内电磁线圈产生的磁场为永磁中段提供逆向制动力

5、优选的，所述试验轨道还包括回收筒，所述回收筒设置于电磁线圈减速段的后端，且回收筒为内壁设置有缓冲垫的圆形通道。

6、优选的，所述试验平台还包括液体火箭助推器和多个固体火箭助推器，所述液体火箭助推器和固体火箭助推器背向试验平台前进方向设置，且液体火箭助推器与永磁中段固定连接，多个所述固体火箭助推器阵列固定连接于液体火箭助推器上，且固体火箭助推器与液体火箭助推器连接处设置有热分离连接件。

7、优选的，所述试验平台还包括锥头，所述锥头面向试验平台前进方向设置。

8、优选的，所述试验轨道全程均匀分布有高速摄像机和气体流动监测设备。

9、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

10、（1）、该高精度超声速空气动力学试验装置，通过设置的磁悬浮起步段，磁悬浮起步段能够在试验平台的起步阶段，托起试验平台，便于试验平台的启动，通过设置的电磁线圈加速段，电磁线圈加速段辅助试验平台进行加速，大大提高了试验平台的加速效率，降低了加速时间，从而减少了加速段的长度，降低的试验装置的整体规模，便于装置的建造，通过设置的磁悬浮试验段，磁悬浮试验段能够在试验平台加速到超音速进行试验时，为试验平台提供浮力抵消重力的作用，裸露的试验区域使得试验平台外部空气流动较为真实，并且减少了重力的影响，使得试验结果更加精确。

11、（2）、该高精度超声速空气动力学试验装置，通过设置的电磁线圈减速段，电磁线圈减速段能够为试验平台减速，试验平台被电磁线圈减速段降速后进入回收筒，此时试验平台会在重力作用下迅速下落，然后与回收筒的内壁接触，通过与回收筒内壁的摩擦彻底停下试验平台，回收筒的设置便于对试验平台的完整回收。

技术特征：

1.一种高精度超声速空气动力学试验装置，包括试验平台（1）和试验轨道（2），所述试验平台（1）包括试验舱（3），所述试验舱（3）内设置有试验数据采集仪器（4），其特征在于：所述试验平台（1）中段设置有永磁中段（5），所述试验轨道（2）包括电磁线圈加速段（11），所述电磁线圈加速段（11）内的电磁线圈产生的磁场为永磁中段（5）提供前进方向助推力，所述试验轨道（2）还包括磁悬浮起步段（10）和磁悬浮试验段（12），所述磁悬浮起步段（10）和磁悬浮试验段（12）的底部设置有电磁铁组，且电磁铁组能够为永磁中段（5）竖直方向的悬浮力。

2.根据权利要求1所述的一种高精度超声速空气动力学试验装置，其特征在于：所述磁悬浮起步段（10）的前端还设置有气动起步助推机构（9），所述气动起步助推机构（9）朝向磁悬浮起步段（10）一侧设置有轴流风机。

3.根据权利要求1所述的一种高精度超声速空气动力学试验装置，其特征在于：所述试验轨道（2）还包括电磁线圈减速段（13），所述电磁线圈减速段（13）设置于磁悬浮试验段（12）的后端，且电磁线圈减速段（13）内电磁线圈产生的磁场为永磁中段（5）提供逆向制动力。

4.根据权利要求3所述的一种高精度超声速空气动力学试验装置，其特征在于：所述试验轨道（2）还包括回收筒（14），所述回收筒（14）设置于电磁线圈减速段（13）的后端，且回收筒（14）为内壁设置有缓冲垫的圆形通道。

5.根据权利要求1所述的一种高精度超声速空气动力学试验装置，其特征在于：所述试验平台（1）还包括液体火箭助推器（6）和多个固体火箭助推器（7），所述液体火箭助推器（6）和固体火箭助推器（7）背向试验平台（1）前进方向设置，且液体火箭助推器（6）与永磁中段（5）固定连接，多个所述固体火箭助推器（7）阵列固定连接于液体火箭助推器（6）上，且固体火箭助推器（7）与液体火箭助推器（6）连接处设置有热分离连接件。

6.根据权利要求1所述的一种高精度超声速空气动力学试验装置，其特征在于：所述试验平台（1）还包括锥头（8），所述锥头（8）面向试验平台（1）前进方向设置。

7.根据权利要求1至6中任一所述的一种高精度超声速空气动力学试验装置，其特征在于：所述试验轨道（2）全程均匀分布有高速摄像机和气体流动监测设备。

技术总结本技术公开了一种高精度超声速空气动力学试验装置，包括试验平台和试验轨道，所述试验平台包括试验舱，所述试验舱内设置有试验数据采集仪器，所述试验平台中段设置有永磁中段，所述试验轨道包括电磁线圈加速段，所述电磁线圈加速段内的电磁线圈产生的磁场为永磁中段提供前进方向助推力，所述试验轨道还包括磁悬浮起步段和磁悬浮试验段，所述磁悬浮起步段和磁悬浮试验段的底部设置有电磁铁组，通过设置的磁悬浮试验段，磁悬浮试验段能够在试验平台加速到超音速进行试验时，为试验平台提供浮力抵消重力的作用，裸露的试验区域使得试验平台外部空气流动较为真实，并且减少了重力的影响，使得试验结果更加精确。技术研发人员：周何勇受保护的技术使用者：周何勇技术研发日：20240416技术公布日：2024/11/21