● 摘要
超燃尾喷管是超燃冲压发动机的重要组成部分,其对于超燃冲压发动机的动力提供尤为重要。因此,需要搞清超燃尾喷管的力学性能,对超燃尾喷管的推力矢量进行测量。本文对尾喷管的推力矢量测量给出了三种不同测量方法,即分步测量法、壁面压力积分测量法及单次测量法。对三种不同的测量方法从原理、引起误差的因素、如何降低该因素造成的误差及该方法的测量精度等方面进行了研究。对分步测量法及壁面压力积分方法的原理进行了介绍,通过试验对这两种方法进行了评估,给出了两种方法的主要误差来源,并提出了减小误差的方法。对两种方法的适用条件给出了结论:壁面积分适合于作为一种辅助测量的方法出现在试验中,而不能做为主要的测量方法;而分步测量方法要想获得较高的精度,需要对入口条件及环境压强具有较高的控制精度。本文提出了一种可直接通过六分力测量系统测量尾喷管推力矢量的方法。对直接测量法中的六分力台架进行了设计。使设计的六分力台架能应用于尾喷管力学性能的测量。对该方法中的另一个关键柔性件进行了设计和仿真。以减小柔性件给测量带来的精度误差出发,对柔性件的尺寸及材料等进行了优化。最后仿真计算了在尾喷管推力矢量作用下的动架位移变形及柔性件对尾喷管测量的干扰大小。使得单次测量法在工程中能得到应用,该方法能达到工程所需精度要求的结论。
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