一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术适用于风洞试验技术领域，提供了一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法，本发明专利技术的测量装置包括插板和多个插针；所述插针包括相互固定连接的方管段和圆管段；所述插板上并列设置多个插针孔，所述插针的圆管段穿过所述插针孔并且可在所述插针孔内滑动；多个所述插针的所述方管段位于所述插板的同一侧；所述方管段的上平面与所述插板的上表面共面。本发明专利技术的结冰风洞试验冰形测量装置由插板和可以活动的插针组成，使用时，只需要按照待测冰形获取位置模型的型线设置活动插针的位置即可；由此避免了现有技术中每次测量前都需要重新制备支撑板的不便；本发明专利技术的测量装置操作简单，可重复使用，大大减少了试验耗时和试验耗材。材。材。

【技术实现步骤摘要】
一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及风洞试验
，尤其是涉及一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]飞行器低速穿越富含过冷液滴的低温云层时，其迎风面上容易产生结冰现象，结冰严重威胁着飞机的飞行安全。在结冰风洞开展飞行器模型结冰试验已经成为飞行器防除冰系统设计和验证的重要环节。
[0003]飞行器模型结冰试验中，需要准确获取模型表面积冰的2维截面形状（简称冰形），冰形获取的精准度和速度直接影响试验质量效率。当前结冰风洞冰形获取主要采用热刀切割装置，将热刀水平插入需要获取冰形的模型前缘积冰中，利用铜薄片的温度使接触部位积冰融化，切割完成后抽出热刀，再插入预制方格纸进行冰形描绘，如专利201810768271.X。
[0004]试验时，方格纸需要使用一个支撑板支撑着插入到切好的冰形切口中，以使得描绘的冰形更加准确。但是该方法存在以下不足：1. 由于每次所需测量的冰形所在模型表面的位置不同，模型表面的线型不同，因而试验中用于支撑方格纸的支撑板和方格纸前端的缺口型线也不同，所以在每次试验时都需要提前制备支撑板和方格纸，使支撑板和方格纸的缺口与待测位置模型表面型线一致；导致冰形测量的准备工序长，也造成大量的测试材料的浪费；2. 如果试验过程中需要临时增加测量的冰形位置，由于没有提前准备与待测位置模型表面型线一致的支撑板和方格纸，则没有办法准确测量临时增加的待测冰形位置。

技术实现思路

[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术的提供一种结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法，本专利技术的测量装置适用于不用型面的模型的冰形测量，可多次重复利用，也适用于临时增加的待测位置的冰形测量，测量方法简单。
[0006]一种结冰风洞试验冰形测量装置，包括插板和多个插针；所述插针包括相互固定连接的方管段和圆管段；所述插板上并列设置多个插针孔，所述插针的圆管段穿过所述插针孔并且可在所述插针孔内滑动；多个所述插针的所述方管段位于所述插板的同一侧；所述方管段的上平面与所述插板的上表面共面。
[0007]进一步地，所述插针与插板之间设置有阻尼结构。
[0008]进一步地，所述阻尼结构为O型圈。
[0009]进一步地，所述插板上还设置有O型圈槽，所述O型圈槽开设在所述插针孔至少一端的内侧壁上。
[0010]进一步地，所述多个插针的长度相同。
[0011]一种结冰风洞试验冰形测量方法，采用如前所述的一种结冰风洞试验冰形测量装置，具体包括以下步骤：S10. 切割冰形，获得冰形缺口；S20. 调整多个插针，使多个方管段的顶端围成的型线与待测冰形获取位置模型的型线相同；S30. 将具有与待测模型型面线型一致的方格纸放置在所述冰形测量装置上；S40. 将冰形测量装置连同方格纸一同插入切好的冰形缺口中，将方格纸抵接在模型表面，并且方格纸与切割部位积冰上表面紧密贴合；S50. 使用笔沿着冰形边缘在方格纸上绘制冰形。
[0012]进一步地，步骤S20中，当已知待测冰形获取位置模型的型线时，所述多个插针的顶端围成的型线根据已知的待测冰形获取位置模型的型线确定。
[0013]进一步地，步骤S20中，当未知待测冰形获取位置模型的型线时，将冰形测量装置插入切好的冰形缺口中，调整各插针的插入深度使每根插针的方管段都与模型表面贴合。
[0014]进一步地，步骤S30中，当已知待测冰形获取位置模型的型线时，根据已知的待测冰形获取位置模型的型线剪裁所述方格纸。
[0015]进一步地，步骤S30中，当未知待测冰形获取位置模型的型线时，按照如下方法剪裁方格纸：S301. 将冰形测量装置插入切好的冰形缺口中，调整各插针的插入深度，使每根插针的方管段都与模型表面贴合；S302. 将方格纸铺在所述冰形测量装置的圆管段上，使方格纸的一端抵在所述插板上；S303. 采用剪裁装置沿着测量装置的圆管段的边沿剪裁所述方格纸。
[0016]采用本专利技术的结冰风洞试验冰形测量装置及测量方法，相对于现有技术，至少具有以下有益效果：（1）本专利技术的结冰风洞试验冰形测量装置由插板和可以活动的插针组成，使用时，只需要按照待测冰形获取位置模型的型线设置活动插针的位置，使得插针的方管段的顶端围成的型线与待测冰形获取位置模型的型线相同即可；下次使用时再次调整插针的位置；由此，避免了现有技术中每次测量前都需要重新制备支撑板的麻烦；本专利技术的测量装置操作简单，可重复使用，大大减少了试验耗时和试验耗材；（2）当需要临时增加测量的冰形位置时，只需要在该位置的冰形切好后，将本专利技术的测量装置插入已切好的冰形切口，使每根插针的方管段都与模型表面贴合，由此即得到了待测位置的模型型线，获得了非常适用的支撑装置；同时，将方格纸铺在该测量装置的圆管段，采用剪裁装置沿着测量装置的圆管段的边沿剪裁所述方格纸就可以获得与临时增加位置的模型型线一致的方格纸，解决了现有技术无法测量临时增加位置的冰形的技术问题。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例或现有技术
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术实施例一的一种结冰风洞试验冰形测量装置的结构示意图；图2是本专利技术实施例一的插板的截面图；图3是本专利技术实施例四的冰形切割装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例四的冰形测量装置结合冰形切割装置的结构示意图。
[0019]图中，01
‑
底座，02
‑
立柱，03
‑
连接杆；11
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螺杆，12
‑
螺杆滑轮座，13
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线轨，14
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Z轴滑块，15
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手轮；20
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X轴滑动装置，21
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X轴光轴，22
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X轴滑块，23
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预紧力弹簧；30
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Y轴滑动装置，31
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Y轴光轴，32
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Y轴滑块；40
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切割刀具，41
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加热器，42
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热管刀，50
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冷却装置；60
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测量装置，61
‑
插针，62
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插板，621
‑
插针孔，622
‑
O型圈槽，623
‑
阻尼结构。
具体实施方式
[0020]以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本专利技术的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本专利技术，其仅作为例子，而并非用以限制本专利技术。
[0021]实施例一一种结冰风洞试验冰形测量装置，如图1、图2所示，包括插板62和多个插针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种结冰风洞试验冰形测量装置，其特征在于，包括插板（62）和多个插针（61）；所述插针（61）包括相互固定连接的方管段（611）和圆管段（612）；所述插板（62）上并列设置多个插针孔（621），所述插针（61）的圆管段（612）穿过所述插针孔（621）并且可在所述插针孔（621）内滑动；多个所述插针（61）的所述方管段（611）位于所述插板（62）的同一侧；所述方管段（611）的上平面与所述插板（62）的上表面共面。2.根据权利要求1所述的结冰风洞试验冰形测量装置，其特征在于，所述插针（61）与插板（62）之间设置有阻尼结构（623）。3.根据权利要求2所述的结冰风洞试验冰形测量装置，其特征在于，所述阻尼结构为O型圈。4.根据权利要求3所述的结冰风洞试验冰形测量装置，其特征在于，所述插板（62）上还设置有O型圈槽（622），所述O型圈槽（622）开设在所述插针孔（621）至少一端的内侧壁上。5.根据权利要求4所述的结冰风洞试验冰形测量装置，其特征在于，所述多个插针的长度相同。6.一种结冰风洞试验冰形测量方法，其特征在于，采用如权利要求5所述的一种结冰风洞试验冰形测量装置，具体包括以下步骤：S10. 切割冰形，获得冰形缺口；S20. 调整多个插针（61），使多个方管段（611）的顶端围成的型线与待测冰形获取位置模型的型线相同；S30. 将具有与待测模型型面线型一致的方格纸放置在所述冰形测量装置（60）上；S40...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平涛，郭龙，王梓旭，郭向东，易贤，赵照，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：