(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211532840.3 (22)申请日 2022.12.02 (71)申请人 中国空气动力研究与发展中心超高 速空气动力研究所 地址 621900 四川省绵阳市涪城区二环路 南段6号15分箱 (72)发明人 王少毅　杨波　曹经錡　蒋万秋　 温福生　 (74)专利代理 机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 专利代理师 王丹 (51)Int.Cl. G01M 9/08(2006.01) G01M 9/04(2006.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的 设计方法 (57)摘要 本发明属于风洞试验设备技术领域， 公开了 一种小口径 闭口风洞试验段变攻角 模块的设计 方法。 本发 明的小口径闭口风洞试验 段变攻角模 块的设计方法包括以下步骤： 计算试验模型的极 限攻角； 判断是否需要设计加工变攻角模块； 计 算变攻角模块的攻角和长度； 设计变攻角模块； 加工变攻角模块； 安装变攻角模块； 开展地面试 验， 校核试验模型攻角； 开展 风洞试验。 本发明的 小口径闭口风洞试验段变攻角 模块的设计方法 能够快速地 设计变攻角模块， 将试验模型攻角短 时间内调整到试验所需的攻角角度， 在满足试验 模型在小口径闭口风洞中不 堵塞流场情况下， 迅 速简便地增大的试验 模型的攻角范围。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115541175 A 2022.12.30 CN 115541175 A 1.一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S10.计算试验 模型的极限攻角； 根据小口径闭口风洞试验段的最大阻塞度， 计算试验模型和支撑系统在竖直方向的投 影面积最大值， 将投影面积最大值减去支撑系统的投影面积最大值， 得到试验模型 的投影 面积最大值， 进 而得到试验 模型的极限攻角； S20.判断是否需要设计加工变攻角模块； 考察小口径闭口风洞试验段支撑装置的攻角范围， 判断是否满足试验需求， 如果能够 满足试验需求， 则不需要设计加工变攻角模块， 如果不能够满足试验需求， 则需要设计加工 变攻角模块； S30.计算变攻角模块的攻角和长度； 将试验模型的极限攻角减去小口径闭口风洞试验段支撑装置的最大攻角， 得到变攻角 模块的攻角α； 计算增加变攻角模块后， 试验模型在小口径闭口风洞试验段的位置， 在满足 试验要求的前提下， 确定变攻角模块的长度； S40.设计 变攻角模块； 设计变攻角模块 （1） ， 变攻角模块 （1） 为 中空的台阶圆柱体， 变攻角模块 （1） 的中心轴线 与水平线之间的交角为攻角 α， 中心空腔与 支杆 （3） 的中心空腔连通， 变攻角模块 （1） 的前端 面和后端面进行倒角处理； 变攻角模块 （1） 后端的小 圆柱设置有外螺纹， 外螺纹与支杆 （3） 前端的内螺纹相匹配， 变攻角模块 （1） 的后端与支杆 （3） 前端的通过螺纹配合固定连接； 台 阶圆柱体的台阶端面上设置有沿周向分布的若干个螺纹通孔 （2） ， 变攻角模块 （1） 通过螺钉 连接试验模 型 （4） 或者试验模 型接口 （6） ； 变攻角模块 （1） 的下方设置有通槽， 便于测控线缆 走线； 得到变攻角模块 （1） 的加工图纸； S50.加工变攻角模块； 按照变攻角模块 （1） 的加工图纸； 采用不锈钢棒料加工变攻角模块 （1） ； S60.安装变攻角模块； 将变攻角模块 （1） 安装在支撑系统上， 再安装试验模型 （4） 或者通过试验模型接口 （6） 安装试验 模型 （4） ； S70.开展地 面试验， 校核试验 模型攻角； 开展地面试验， 运行支撑系统， 观察在增加了变攻角模块 （1） 后， 试验模型 （4） 在试验攻 角范围内是否存在与小口径闭口风洞试验段发生干涉， 没有发生干涉就结束设计加工工 作， 进入步骤S 80； 否则返回步骤S3 0重新进行设计加工， 直至不发生干涉； S80.开展风洞试验； 启动小口径闭口风洞， 按照常规测力测压试验流程开展风洞试验， 试验结束后， 关闭小 口径闭口风洞， 风洞试验完成。 2.根据权利要求1所述的小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法， 其特征在于， 所述的支杆 （3） 还设置有配套的延长杆 （5） ， 延长杆 （5） 与支杆 （3） 的前端面通过螺纹配合固 定连接， 延长杆 （5） 的内径与支杆 （3） 的内径相等， 延长杆 （5） 的外径与支杆 （3） 的外径相等。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115541175 A 2一种小口径闭口风洞试验段 变攻角模块的设计方 法 技术领域 [0001]本发明属于风洞试验设备技术领域， 具体涉及一种小口径闭口风洞试验段变攻角 模块的设计方法。 背景技术 [0002]风洞是能够人工产生和控制气流， 以模拟飞行器或物体周围气体的流动， 并可度 量气体对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状试验设备。 风洞的洞体由多个部 分组 成， 其中试验段是安装放置试验模型的部位， 工作人员会经常在这里进 行拆卸更换等工作。 随着航空气动技术的发展， 试验段中往往会装配能对试验模型实现一定角度变化的攻角机 构。 但是， 对于小口径的闭口风洞这一类型风洞， 因为试验段打开困难， 且管道口径小， 模型 攻角稍大时就易造成流场堵塞， 试验段里往往只能装配简单 的支撑装置， 无法安装攻角机 构。 [0003]当前， 亟需发展一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法。 发明内容 [0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设 计方法。 [0005]本发明的小口径闭口风洞试验段变攻角模块的设计方法， 包括以下步骤： S10.计算试验 模型的极限攻角； 根据小口径闭口风洞试验段的最大阻塞度， 计算试验模型和支撑系统在竖直方向 的投影面积最大值， 将投影面积最大值减去支撑系统的投影面积最大值， 得到试验模型 的 投影面积最大值， 进 而得到试验 模型的极限攻角； S20.判断是否需要设计加工变攻角模块； 考察小口径闭口风洞试验段支撑装置 的攻角范围， 判断是否满足试验需求， 如果 能够满足试验需求， 则不需要设计加工变攻角模块， 如果不能够 满足试验需求， 则需要设计 加工变攻角模块； S30.计算变攻角模块的攻角和长度； 将试验模型的极限攻角减去小口径闭口风洞试验段支撑装置的最大攻角， 得到变 攻角模块的攻角α； 计算增加变攻角模块后， 试验模型在小口径闭口风洞试验段的位置， 在 满足试验要求的前提下， 确定变攻角模块的长度； S40.设计 变攻角模块； 设计变攻角模块， 变攻角模块为中空的台阶圆柱体， 变攻角模块的中心轴线与水 平线之间的交角为攻角 α， 中心空腔与 支杆的中心空腔连通， 变攻角模块的前端面和 后端面 进行倒角处理； 变攻角模块后端的小圆柱设置有外螺纹， 外螺纹与支杆前端的内螺纹相匹 配， 变攻角模块的后端与支杆前端的通过螺纹配合固定连接； 台阶圆柱体的台阶端面上设 置有沿周向分布的若干个螺纹通孔， 变攻角模块通过螺钉连接试验模型或者试验模型接说　明　书 1/4 页 3 CN 115541175 A 3