Устройство для тепловых испытаний летательных аппаратов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) М 5/О 51) РЕТ САНИЕ МУ СВИДЕТЕ ВТО ВУ закреплен жесткими тягами 5 кожух б в форме кругового цилиндра, по наружной поверхности которого установлен сьемный экран 7, Вдоль продольной оси кожуха б к коллектору 1 через полый сферический шарнир 12 подсоединен стакан 8, в средней части которого закреплено рабочее колесо вентилятора с подвижными лопатками 11, Донная часть стакана сообщается с изогнутыми в направлении от теплообменной поверхности радиальными трубками 9 с насадками 10, расположенными вдоль одной и той же образующей равномерно, с возрастающим в радиальном направлении размером диаметра. Диаметрально противоположные концы трубок кососимметрично изогнуты по направлениям касательных многозаходной винтовой линии и снабжены поворотными насадками 10 с косым срезом, обращенным в сторону теплообменной поверхности, Суммарная площадь среза всех насадков меньше площади поперечного сечения кожуха. 2 ил. нии леектор 1 ых испытаржит коллтеплоноссти 2, штуие тяги 5,акан 8 с рными повсрезом,ижными л для теплов ратов соде бразного поверхно й 4, жестк раном 7, ст 9,снабжен 10 с косым тора с подв ферически теля к цер 3 с ожух б диальснижение неравно- и расширение функтей устройства.на схема предлагаег. 2 - разрез по А-А отны- бочее опатка с упкреплен жесткими тягами 5 но коллектору 1. Кожух 6 моГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Центральный аэрогидродинамический институт им,проф, Н,Е.Жуковского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к экспериментальной технике, Цель изобретения - снижение неравномерности теплообмена и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство для тепловых испытаний летательных аппаратов содержит коллектор 1 подвода газообразного теплоносителя к теплообменной поверхности через насадки 10, экран 7 и механизм, обеспечивающий взаимное перемещение поверхности. Перпендикулярно к коллектору Изобретение атно тальному оборудовани ствам воспроизведе полей в конструкциях тов, а также в образца ционных материалов,Цель изобретения мерности теплообмен циональных возможноНа фиг, 1 изображ мого устройства; на ф фиг,1,сится к эксперименю, в частности к средния температурных летательных аппараразличных конструкУстройство тательных аппа подвода гэзоо теплообменной накидной гайка со съемным эк ными трубками ми насадками колесо вентиля ми 11, олй с лотнением 13,Кожух б за перпендикуляржет быть выполнен в форме кругового цилиндра, по наружной поверхности которогоустановлен съемный экран 7. В съемном экране 7 сделан круговой вырез диаметром,равным внешнему диаметру кожуха, и обеспечивающий стыковку без зазора совокупности соседних экранов аналогичнойформы в случае, когда их несколько,Продольные оси кожуха 6 и стакана 8совпадают. Лопатки 11 рабочего колеса расположены внутри кожуха 6 с необходимымзазором относительно его боковой поверхности. Донная часть стакана 8 сообщается срадиальными трубками 9, Они изогнуты внаправлении от теплообменной поверхности 2 и имеют со стороны, противоположнойцентру их изгиба, ряд насадков 10, расположенных как на боковой стороне радиальныхтрубок 9 с постоянным шагом, так и в ихторце - поворотные насадки 10. Диаметр насадков 10, расположенных на боковой стороне радиальных трубок 9, возрастает помере увеличения радиуса удаления насадка10 от оси стакана 8, Механизм перемещениявыполнен в виде стакана 8 с трубками 9 с 25насадками 10. Противоположные концытрубок 9 кососимметрично изогнуты по касательным к многозаходнойвинтовой линии, определяемой числом п радиальныхтрубок 9 (и2). Суммарная площадь среза 30всех насад ков 10 меньше площади поперечного сечения кожуха 6.Работает устройство следующим образомГазообразный теплоноситель под регу лируемым давлением поступает из коллектора 1 по штуцеру 3 и полому сферическому шарниру 12 во внутреннюю полость стакана 8, Из стакана теплоноситель поступает в радиальные трубки 9, истекая из ряда на садков 10 на боковой стороне этих трубок, а также через устья поворотных насадков 10 с косым срезом, Противоположно направленные составляющие реакций струй на радиальные трубки 9 создают момент, 45 приводящий во вращение стакан 8 с радиальными трубками 9 и рабочее колесо вентилятора, Вертикальные составляющие этих реакций, суммируясь с реакциями струй, истекающих из насадков на боковой 50 стороне радиальных трубок 9, создают осевое усилие, прижимающее сферический шарнир 12 стакана 8 через уплотнение 13 к штуцеру 3, герметизируя систему.Таким образом, теплообменная поверх ность конструкции летательного аппарата подвергается воздействию вращающейся системы струй теплоносителя, Предварительный выбор размеров насадков, расстояния до теплообменной поверхности и угла установки концевых поворотных насадков обеспечивают заданные условия теплообмена по равномерности и интенсивности. Изменение углов установки подвижных лопаток 11 рабочего колеса вентилятора позволяет регулировать вынужденную эвакуацию отработавшего теплоносителя через ко жух 6 при закрытых экранах 7, исключающих нежелательный подсос вещества из окружающего пространства. В зависимости от требований на проведение испытаний подвижные лопатки 11 могут быть установлены в положение, обеспечивающее приток окружающего воздуха к теплообменной поверхности 2 с организацией эвакуации отработавшего теплоносителя у наружной поверхности кожуха 6 (в этом экран 7 должен быть демонтирован),Отметим, что при необходимости из подобных устройств могут создаваться практически не ограниченные по площади установки, обеспечивающие различные (или одинаковые) условия струйного теплообмена в различных зонах, Проведенные в ЦАГИ расчетные исследования предлагаемого устройства показали возможность расширения функциональных возможностей экспериментальных установок, создаваемых на его базе, Это достигается возможностью использования устройства как в режиме теплообмена с эвакуацией от работавшего теплоносителя, так и в режиме протока в зону теплообмена окружающего воздуха с сохранением возможности естественной эвакуации отработавшего теплоносителя вдоль внешней поверхности кожуха. Кроме того, показана возможность практически неограниченного изменения рабочей высоты установки (в режиме притока в зону теплообмена окружающего воздуха), что однозначно приводит к предельному снижению неравномерности струйного теплообмена (с учетом взаимного переключения теплообменной поверхности и системы струй теплоносителя),Формула изобретения Устройство для тепловых испытаний летательных аппаратов, содержащее коллектор подвода газообразного теплоносителя к теплообменной поверхности через насадки, экран и механизм перемещения насадков относительно теплообменной поверхности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения неравномерности теплообмена и расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено закрепленным жесткими тягами перпендикулярно к коллектору кожухом, выполненным в вид кругового цилиндра, стаканом, расположенным вдоль его продольной оси и соединен1805311 СоставительТехред М,Моргент Редакт Корректор Н,Рев Заказ 935 ВНИИПИ Тираж Подписное ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Г а, 101 ным через полый сферический шарнир с коллектором, закрепленным в средней части стакана рабочим колесом вентилятора с подвижными лопатками, размещенными симметрично внутри кожуха с зазором от 5 его боковой поверхности, при этом экран выполнен съемным и расположен с наружной стороны кожуха по его окружности, механизм перемещения насадков выполнен в виде соединенных с донной частью стакана 10 изогнутых в направлении оттеплообменной поверхности радиальных трубок, на торцевой поверхности которых расположены поворотные насадки с косым, срезом, обращенным в сторону теплообменной поверхности,а на боковой поверхности вдоль одной и той же образующей равномерно - насадки с диаметрами, возрастающими по мере увеличения радиуса удаления насадка от оси стакана, причем суммарная площадь среза всех насадков меньше площади поперечного сечения кожуха.