一种飞行器热模态试验加热装置的制作方法

1.本发明涉及飞行器试验技术领域，特别涉及一种飞行器热模态试验加热装置。


背景技术：

2.随着科技的不断进步，飞行器的各项技术也在不断提高。而高超声速飞行器具有的飞行速度快和飞行高度高等特点，也成为了未来战略进攻和防御性武器发展的一个制高点。对于高超声速飞行器，随着飞行速度的不断提高，飞行器所面临的气动加热环境越来越严酷。气动加热效应会在飞行器表面和内部产生以高温和大温度梯度为特征的瞬态热环境，这种顺瞬态热环境会对飞行器的模态特性产生显著的影响，从而对飞行器的颤振特性、控制特性产生很大的影响，造成安全事故。因此，研究高超声速飞行器结构在气动热环境下的模态特性对于飞行器的安全可靠性设计非常重要。
3.国内外对翼面类结构的热模态特性开展了大量研究，对飞行器整体的热模态特性研究较少。目前的热模态试验加热装置一般采用平板形石英灯加热阵列，主要应用于翼面类结构，不适用于四周均受到气动加热的飞行器。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种飞行器热模态试验加热装置，能解决相关技术中：国内外对翼面类的研究较少，通常在热模态试验加热装置一般采用平板形石英灯加热阵列，不适用于四周均受到气动加热的问题。
5.一方面，本发明实施例提供了一种飞行器热模态试验加热装置，
6.包括被测飞行器及加热装置，所述被测飞行器设于所述加热装置上，所述加热装置包括活动底座、固定支架、灯管固定板、石英灯管及调控装置，所述固定支架设于所述活动底座上；所述灯管固定板设于所述固定支架上，且所述灯管固定板的内侧尺寸与所述被测飞行器的横截面尺寸相似，用于根据所述被测飞行器的形状对应设置，以适应不同外形的飞行器；所述石英灯管设于所述灯管固定板上；所述调控装置设于所述固定支架上，所述固定支架用于调节所述石英灯管的温度，由于加热装置两两对称设于被测飞行器的两侧，故，单个的所述加热装置可以根据实际需求进行温度的调控，进而实现不同的所述加热装置可以按照不同的温度条件加热，更真实的模拟被测飞行器在飞行时的受热状态。
7.在一些实施例中，所述加热装置至少设有一组，用于为不同长度的所述被测飞行器进行加热。
8.在一些实施例中，所述加热装置两两对称设于所述被测飞行器两侧。
9.在一些实施例中，包括龙门架，所述龙门架底部固定连接在所述地基上。
10.在一些实施例中，所述龙门架顶部连接有弹性悬吊装置。
11.在一些实施例中，所述弹性悬吊装置用于悬吊所述被测飞行器。
12.在一些实施例中，所述石英灯管两端与所述灯管固定板活动连接，用于方便所述弹性悬吊装置的安装。
13.在一些实施例中，包括地基，所述加热装置通过所述活动底座设于所述地基上。
14.在一些实施例中，所述活动底座下方连接有滚轮。
15.在一些实施例中，所述滚轮为万向轮，且设有锁止装置，用于方便所述加热装置在所述地基上移动和固定。
16.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：1、可在模态实验中给不同形状的被测飞行器施加热环境；2、可有效模拟在飞行中受到气动加热的影响，获取飞行器的热模态特性；3、设计合理、维护成本低，具有极高的通用性。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
18.图1为本发明一种飞行器热模态试验加热装置中加热装置的结构示意图之一；
19.图2为本发明一种飞行器热模态试验加热装置中加热装置的结构示意图之二；
20.图3为本发明一种飞行器热模态试验加热装置的正视图；
21.图4为本发明一种飞行器热模态试验加热装置的侧视图。
22.图中：1.被测飞行器；2.加热装置；3.活动底座；4.固定支架；5.灯管固定板；6.石英灯管；7.调控装置；8.龙门架；9.弹性悬吊装置；10.地基；11.滚轮。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.参见图1至图2所示，本发明实施例提供了一种飞行器热模态试验加热装置，包括被测飞行器1及加热装置2，所述被测飞行器1设于所述加热装置2上，所述加热装置2包括活动底座3，
25.固定支架4，设于所述活动底座3上；
26.灯管固定板5，设于所述固定支架4上，且所述灯管固定板5的内侧尺寸与所述被测飞行器1的横截面尺寸相似，用于根据所述被测飞行器1的形状对应设置，以适应不同外形的飞行器；
27.石英灯管6，设于所述灯管固定板5上；
28.调控装置7，设于所述固定支架4上，用于调节所述石英灯管6的温度，由于加热装置2两两对称设于被测飞行器1的两侧，故，单个的所述加热装置2可以根据实际需求进行温度的调控，进而实现不同的所述加热装置2可以按照不同的温度条件加热，更真实的模拟被测飞行器1在飞行时的受热状态。
29.本实施例中，灯管固定板5的内侧的尺寸与被测飞行器1的横截面尺寸相同，由于飞行器的横截面尺寸可能会设计成圆形、方形或异形等不同形状，故，根据需求将灯管固定
板5的内侧的尺寸与被测飞行器1的横截面尺寸设计相同。当实际的被测飞行器1的横截面尺寸为圆形时，将灯管固定板5的内侧的尺寸设置为圆形，此时，可以更好的为圆形的被测飞行器1进行加热；当实际的被测飞行器1的横截面尺寸为方形时，此时，可以更好的为方形的被测飞行器1进行加热；当实际的被测飞行器1的横截面尺寸为异形时，可以更好的为异形的被测飞行器1进行加热。
30.其中，由于包括调控装置7，调控装置7设于固定支架4上，用于调节石英灯管6的温度。由于加热装置2两两对称设于被测飞行器1两侧，故，单个的加热装置2可以根据实际需求进行温度的调控，进而，可以实现不同的加热装置2可以按照不同的温度条件加热，更真实的模拟被测飞行器1在飞行时的受热状态。
31.可选的，所述加热装置2至少设有一组，用于为不同长度的所述被测飞行器1进行加热。
32.本实施例中，当被测飞行器1的长度只需要用一组加热装置2就可以进行模拟时，在被测飞行器1两侧设置一组，并对被测飞行器1进行加热模拟即可；当被测飞行器1的长度增加，根据实际需求，在被测飞行器1两边进行加热装置2的增减即可。
33.可选的，所述加热装置2两两对称设于所述被测飞行器1两侧。
34.本实施例中，加热装置2两两对称设于被测飞行器1的两侧。由于加热装置2左右方向由两个模块组成，通过左右模块的对接，可以便捷地将加热面按需覆盖到被测飞行器1的表面。
35.参见图3至图4所示，可选的，包括龙门架8，所述龙门架8底部固定连接在所述地基10上。
36.可选的，所述龙门架8顶部连接有弹性悬吊装置9。
37.可选的，所述弹性悬吊装置9用于悬吊所述被测飞行器1。
38.可选的，所述石英灯管6两端与所述灯管固定板5活动连接，用于方便所述弹性悬吊装置9的安装。
39.本实施例中，石英灯管6两端与灯管固定板5活动连接，用于方便弹性悬吊装置9的安装。在安装激振杆、悬吊绳索、传感器电缆等的时候，由于石英灯管6两端与灯管固定板5为活动连接，故，位置可调，所以，当需要安装激振杆、悬吊绳索、传感器电缆等的时候，可以通过调整石英灯管6的两端，来方便弹性悬吊装置9的安装，以及激振杆及传感器电缆等装置的安装。
40.可选的，包括地基10，所述加热装置2通过所述活动底座3设于所述地基10上。
41.参见图1至图4所示，可选的，所述活动底座3下方连接有滚轮11。
42.可选的，所述滚轮11为万向轮，且设有锁止装置，用于方便所述加热装置2在所述地基10上移动和固定。
43.本实施例中，活动底座3下方连接有滚轮11，滚轮11为万向轮，且设有锁止装置，用于方便加热装置2在地基10上移动和固定。当需要将加热装置2移动到被测飞行器1的位置时，只需要将锁止装置打开，将加热装置2移动到被测飞行器1的位置，再将锁止装置关闭，从而方便加热装置2在地基10上的移动及停止。
44.本发明的操作方式如下：
45.1、将龙门架8安装在地基10上；
46.2、在龙门架8上安装两个弹性悬吊装置9；
47.3、用弹性悬吊装置9将被测飞行器1保持水平悬吊；
48.4、将滚轮11安装在活动底座3的下方；
49.5、将固定支架4安装在活动底座3上；
50.6、将灯管固定板5安装在固定支架4上；
51.7、将石英灯管6安装在灯管固定板5上；
52.8、将组装好的至少一组加热装置2放置在地基10上；
53.9、将加热装置2移动到被测飞行器1的左右两侧，组装成整体加热装置；
54.10、将每组加热装置2的石英灯管6通电，并根据需求调整调控装置7，对石英灯管6进行温度的调控；
55.11、完成对被测飞行器1的加热。
56.本发明的有益效果在于：
57.1、可在模态实验中给不同形状的被测飞行器施加热环境；
58.2、可有效模拟在飞行中受到气动加热的影响，获取飞行器的热模态特性；
59.3、设计合理、维护成本低，具有极高的通用性。
60.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
62.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，包括被测飞行器(1)及加热装置(2)，所述被测飞行器(1)设于所述加热装置(2)上，所述加热装置(2)包括活动底座(3)，固定支架(4)，设于所述活动底座(3)上；灯管固定板(5)，设于所述固定支架(4)上，且所述灯管固定板(5)的内侧尺寸与所述被测飞行器(1)的横截面尺寸相似，用于根据所述被测飞行器(1)的形状对应设置，以适应不同外形的飞行器；石英灯管(6)，设于所述灯管固定板(5)上；调控装置(7)，设于所述固定支架(4)上，用于调节所述石英灯管(6)的温度，由于加热装置(2)两两对称设于被测飞行器(1)的两侧，单个的所述加热装置(2)可以根据实际需求进行温度的调控，进而实现不同的所述加热装置(2)可以按照不同的温度条件加热，更真实的模拟被测飞行器(1)在飞行时的受热状态。2.如权利要求1所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述加热装置(2)至少设有一组，用于为不同长度的所述被测飞行器(1)进行加热。3.如权利要求1所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述加热装置(2)两两对称设于所述被测飞行器(1)两侧。4.如权利要求1所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，包括龙门架(8)，所述龙门架(8)底部固定连接在所述地基(10)上。5.如权利要求4所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述龙门架(8)顶部连接有弹性悬吊装置(9)。6.如权利要求5所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述弹性悬吊装置(9)用于悬吊所述被测飞行器(1)。7.如权利要求6所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述石英灯管(6)两端与所述灯管固定板(5)活动连接，用于方便所述弹性悬吊装置(9)的安装。8.如权利要求1所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，包括地基(10)，所述加热装置(2)通过所述活动底座(3)设于所述地基(10)上。9.如权利要求1所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述活动底座(3)下方连接有滚轮(11)。10.如权利要求9所述的一种飞行器热模态试验加热装置，其特征在于，所述滚轮(11)为万向轮，且设有锁止装置，用于方便所述加热装置(2)在所述地基(10)上移动和固定。

技术总结
本发明涉及一种飞行器热模态试验加热装置，包括被测飞行器及加热装置，被测飞行器设于加热装置上，加热装置包括活动底座、固定支架、灯管固定板及石英灯管及调控装置，固定支架设于活动底座上；灯管固定板设于固定支架上，且灯管固定板的内侧尺寸与被测飞行器的横截面尺寸相似，用于根据被测飞行器的形状对应设置，以适应不同外形的飞行器；石英灯管设于灯管固定板上；调控装置设于固定支架上，用于调节石英灯管的温度。本发明的有益效果在于：1、可在模态实验中给不同形状的被测飞行器施加热环境；2、可有效模拟在飞行中受到气动加热的影响，获取飞行器的热模态特性；3、设计合理、维护成本低，具有极高的通用性。具有极高的通用性。具有极高的通用性。


技术研发人员：杨俊斌 冯南鹏 刘凯 付密果 曾庆伟 李东强 温涛 孙青松 赵全 吴芳广 曹鹏 付青 黄彪 周杰 容浩然 杨文静 贾云龙 胡建辉
受保护的技术使用者：湖北航天技术研究院总体设计所
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/6/7