圖 " "軸向進(jìn)氣噴管模型試驗(yàn)器沿噴管型面及殼體內(nèi)部的分布。由指示儀確定實(shí)際推力及表征噴管工作效率的一些系數(shù)。
圖 " "%超聲速?lài)姽苣Ｐ偷脑囼?yàn)工作段
&—進(jìn)口擴(kuò)壓器； ’—柔性鋼帶； (—被試模型； )—測(cè)力機(jī)構(gòu)； 、%—殼體內(nèi)腔；
*—出口連接器； —測(cè)量導(dǎo)管； +—封嚴(yán)圈； &,—外殼
圖 " "*示出我國(guó)的噴管綜合試驗(yàn)器，為不帶低壓室的徑向進(jìn)氣試驗(yàn)器，設(shè)有兩級(jí)加溫器和四分量機(jī)械測(cè)力天平，能模擬發(fā)動(dòng)機(jī)最大狀態(tài)、巡航狀態(tài)、加力狀態(tài)的燃?xì)獬煞趾蜏囟龋⒛苓M(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)各類(lèi)排氣裝置冷、熱態(tài)模型試驗(yàn)和推力矢量技術(shù)、紅外輻射的試驗(yàn)研究。其主要技術(shù)指標(biāo)為：
主噴管喉部最大直徑 - *&,,..。
6
3.4
"噴管試驗(yàn)膨脹比 /0&1)2&1。引射噴管換流量比 3.5 6540,7 2’,7。
%主流溫度 65 范圍： ,, 2 ’,,,8；次流溫度 64 為常溫。
•&&)•
力和力矩測(cè)量范圍： " % &’()；* % &+)；, % &()；-* % & ()•.；壓力測(cè)量精度為 (**/ 01；推力測(cè)量精度為 (*/01 %/(1。
圖 2 3( 3+4噴管綜合試驗(yàn)器
’—主流標(biāo)準(zhǔn)噴嘴； 5—主流氣膜閥； 0—一級(jí)加溫器； 6—穩(wěn)定段； (—主流進(jìn)氣室；
7—二級(jí)加溫器； +—試驗(yàn)段； 2—測(cè)力臺(tái)架； 8—次流氣膜網(wǎng)；
’—次流標(biāo)準(zhǔn)噴嘴； ’’—次流進(jìn)氣閥
四分量測(cè)力天平為外支承臺(tái)式結(jié)構(gòu)，主要由力的分解機(jī)構(gòu)、傳力系統(tǒng)、校正設(shè)備和測(cè)量
系統(tǒng)四部分組成，力和力矩的分解中心在天平的主支桿與管道的中心線（ 9軸）的交點(diǎn)，試
驗(yàn)時(shí)通過(guò)力平臺(tái)的三個(gè)平移自由度的移動(dòng)和二個(gè)副支桿可同時(shí)測(cè)取推力、升力、側(cè)力和俯
仰力矩四個(gè)分量。
為消除進(jìn)口動(dòng)量和熱膨脹對(duì)測(cè)力的影響，提高測(cè)量精度和準(zhǔn)確度，試驗(yàn)設(shè)備采用徑向
進(jìn)氣軸向密封方案，在進(jìn)氣渦殼內(nèi)沿圓周設(shè)有 2個(gè)聲速?lài)姽埽詼y(cè)量氣流流量
（5）風(fēng)洞噴管試驗(yàn)器研究?jī)?nèi)、外兩股氣流干擾的風(fēng)洞試驗(yàn)設(shè)備如圖 2 3( 3+所示。風(fēng)洞試驗(yàn)中大多采用模型試驗(yàn)，機(jī)體模型采用幾何相似、流動(dòng)相似的縮尺模型。隨著推力矢量技術(shù)的發(fā)展，需要更大尺寸的風(fēng)洞。美國(guó) ):;:蘭利研究中心的 6/ 2++.
（’7<=）跨聲速風(fēng)洞試驗(yàn)艙內(nèi)的噴管試驗(yàn)臺(tái)是目前最大的矢量噴管試驗(yàn)系統(tǒng)該試驗(yàn)臺(tái)采用徑向進(jìn)氣，軸向由金屬波紋管作柔性連接，沿進(jìn)氣渦殼設(shè)有 2個(gè)聲速?lài)娮欤詼y(cè)量氣流流量，推力測(cè)量采用內(nèi)式 7分量測(cè)力天平，風(fēng)洞試驗(yàn)馬赫數(shù)為 /6 %5/。可進(jìn)行噴管靜態(tài)模型試驗(yàn)和帶外流的噴管阻力試驗(yàn)，它是美國(guó)研究噴管的關(guān)鍵設(shè)備之一。我國(guó)目前進(jìn)行噴管帶外流的阻力試驗(yàn)一般在 ’/ 5.跨、超聲速風(fēng)洞中進(jìn)行，其試驗(yàn)裝置與此類(lèi)似。
（0）全尺寸綜合模擬試驗(yàn)臺(tái)
進(jìn)行噴管和加力燃燒室全尺寸部件模擬試驗(yàn)的設(shè)備是一龐大的噴管綜合試驗(yàn)系統(tǒng)。
該試驗(yàn)系統(tǒng)由氣源、多分量測(cè)力臺(tái)架、排氣系統(tǒng)等組成。氣源系統(tǒng)由一臺(tái)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)和專(zhuān)
供外涵氣流的供氣系統(tǒng)組成。空氣流量、加力燃燒室進(jìn)口燃?xì)鉁囟取⑼夂瓪饬鳒囟群妥畲?br />
壓力、推力等參數(shù)測(cè)量由所試噴管的技術(shù)要求決定，其推力測(cè)量精度一般不低于 /01 %/
(1。
6/測(cè)試系統(tǒng)
噴管試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)框它由受感部、掃描閥、采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等單元組成。
采用機(jī)械式壓力掃描閥和電子式掃描閥測(cè)量壓力，壓力傳感器精度不低于 / 01；采用
•’’68•
圖 " "%風(fēng)洞噴管試驗(yàn)器熱電阻溫度計(jì)和熱電偶測(cè)量溫度。對(duì) &’’’ (以上的高溫采用紅外輻射高溫計(jì)和紅外熱像儀測(cè)量。
對(duì)于靜態(tài)模型試驗(yàn)、整機(jī)全尺寸臺(tái)架試驗(yàn)、高空模擬試驗(yàn)，采用機(jī)械式多分量測(cè)力天平測(cè)量常規(guī)噴管和矢量噴管的推力；對(duì)于風(fēng)洞模型試驗(yàn)多采用應(yīng)變式多分量測(cè)力天平；要定期進(jìn)行天平的靜校和動(dòng)校，如單元加載、綜合加載、超載試驗(yàn)和靈敏度試驗(yàn)，并用標(biāo)準(zhǔn)模型確定動(dòng)校精度和準(zhǔn)確度。
對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣噴流紅外輻射測(cè)量中，排氣噴口周?chē)鷳?yīng)設(shè)置屏蔽以消除背景對(duì)紅外輻射的影響，測(cè)量?jī)x器距離噴口至少 )’*。采用紅外輻射儀確定紅外輻射強(qiáng)度；用紅外光譜儀測(cè)定紅外光譜強(qiáng)度分布，分辨率不低于 ’+ ’*；用紅外熱像儀測(cè)定紅外輻射的空間分布，確定主要紅外輻射源的位置。
應(yīng)用傳聲器系統(tǒng)和記錄、重放設(shè)備測(cè)定噴管排氣噪聲。
三、典型矢量噴管試驗(yàn)
國(guó)外在矢量噴管研究中，試驗(yàn)確定矢量噴管的功能具有極其重要的作用，在前述的進(jìn)行模型試驗(yàn)、風(fēng)洞試驗(yàn)、噴管與發(fā)動(dòng)機(jī) ,飛機(jī)機(jī)體匹配試驗(yàn)、噴管冷卻試驗(yàn)后，進(jìn)行了全尺寸矢量噴管發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)以驗(yàn)證性能，繼而進(jìn)行高空臺(tái)試驗(yàn)和飛行試驗(yàn)， -+ .公司的二元矢量噴管即是沿著這樣試驗(yàn)途徑投入 /001發(fā)動(dòng)機(jī)在 /—&&飛機(jī)上領(lǐng)先使用。
矢量噴管 ,推進(jìn)綜合控制系統(tǒng)的功能考驗(yàn)亦是矢量噴管研制中的重要試驗(yàn)。例如：
"試驗(yàn)驗(yàn)證起飛著陸時(shí)矢量噴管產(chǎn)生的附加升力是否能保證飛機(jī)的平衡，按照飛機(jī)運(yùn)動(dòng)速度和操縱桿的位置來(lái)控制矢量噴管的偏轉(zhuǎn)角度，并使其矢量噴口偏轉(zhuǎn)與發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)相匹配。
試驗(yàn)驗(yàn)證飛機(jī)加速爬高時(shí)油門(mén)桿和推力矢量偏轉(zhuǎn)裝置的最佳匹配。
試驗(yàn)驗(yàn)證巡航狀態(tài)下矢量噴管在改善經(jīng)濟(jì)性方面的作用。
•00’•
試驗(yàn)考核機(jī)動(dòng)飛行中矢量噴管在快速動(dòng)作時(shí)是否能在寬廣的速度范圍內(nèi)產(chǎn)生足夠的控制力矩。
矢量噴管縮型試驗(yàn)曾證明了全尺寸的矢量噴管推力變換能力為 " —"。
在進(jìn)行軸對(duì)稱(chēng)矢量噴管（ %&’(）試驗(yàn)中，可以確定矢量運(yùn)動(dòng)的控制參數(shù)。軸對(duì)稱(chēng)矢量噴管有兩套控制機(jī)構(gòu)：一套用于控制喉道面積，稱(chēng)為 %。作動(dòng)系統(tǒng)；另一套用于控制 %&’(擴(kuò)張段，即周向分布的 %。作動(dòng)筒系統(tǒng)，作動(dòng)筒 )作動(dòng)環(huán) )*形拉桿 )調(diào)節(jié)片構(gòu)成的機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)噴管全方位偏轉(zhuǎn) +, -.+,的要求。 %/作動(dòng)系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的指令控制，按發(fā)動(dòng)機(jī)要求調(diào)節(jié)工況。擴(kuò)張段膨脹比 %0 1 %/和矢量運(yùn)動(dòng)由 %0作動(dòng)系統(tǒng)控制；非矢量狀態(tài)下， %0作動(dòng)筒保持相同的行程和速度作同步運(yùn)動(dòng)；矢量狀態(tài)下， %0作動(dòng)筒差動(dòng)可實(shí)現(xiàn)噴管全方位偏轉(zhuǎn)。
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