Двухступенчатое аэродинамическое окно

 

Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к устройствам вывода излучения из химических лазеров идругих объектов, давление в которых менее 300 Па. Цельнэ изобретения является увеличение перепада давлений в аэродинамическом окне.. Двухступенчатое аэродинамическое окно содержит высоконапорный и низконапорный тракты, сформированные парами сопло - диффузор, пристыкованными к каналу окна. Тракты расположены поперек оси окна, причем входной ресивер низконапорного сопла соединен патрубком с атмосферой. Патрубок снабжен регулируемым краном 7, связанным с блоком 9 управления,оборудованным датчи,ком 10 давления, встроенным в стенку канала. Участок канала между трактами снабжен магистралью 14с автономной сиЬ- темой откачки. Диффузор 5 снабжен вентиз лем 15. связанным с блоком 9 управления. 2 ил.СОс18(риг.^со о о4i^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (51)5 Н 01 S 3/034

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 и (л)

О

С>

75 (21) 4783773/25 (22) 18.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. ¹ 6 (71) Московский радиотехнический институт

АН СССР и Центральный институт авиационного моторостроения (72) B. А. Аксенов, И. В. Захаров, В. М. Никитин, С. Г. Сметанин, B. М. Хайлов и B. В.

Шеломовский (53) 621.375.8(088.8) (56) Патент США ¹ 3617928, кл. Н 01 S 3/22, опублик. 1971, Патент США ¹ 4559628, кл, Н 01 S 3/22, опублик, 1986. (54) ДВУХСТУПЕНЧАТОЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ОКНО (57) Изобретение относится к квантовой электронике, в частности к устройствам вывода излучения из химических лазеров и Ы,, 1713004 А1 других объектов, давление в которых менее 300 Па. Целью изобретения является увеличение перепада давлений в аэродинамическом окне. Двухступенчатое аэродинамическое окно содержит высоконапорный и низконапорный тракты, сформированные парами сопло — диффузор, пристыкованными к каналу окна. Тракты расположены поперек оси окна, причем входной ресивер низконапорного сопла соединен патрубком с атмосферой. Патрубок снабжен регулируемым краном 7, связанным с блоком 9 управления, оборудованным датчиком 10 давления, встроенным в стенку канала. Участок канала между трактами снабжен магистралью 14 с автономной системой откачки, Диффузор 5 снабжен вентилем 15, связанным с блоком 9 управления. 2 ил, 1713004

Таким образом, "рабочая точка" такого окна соответствует режиму с перетеканием и1 г/с газа из высоконапорного тракта через участок 12 в низконапорный тракт. При этом давление в вакуумной зоне 13 составляИзобретение относится к квантовой датчиками 10, 11 давления, встроенными в электронике, в частности к у сти к устройствам вы- стенки канала на участке 12 между газовыми вода излучения из химических лазеров и трактами в вакуумной зоне 13 под низконадругих объектов, давление B которых менее порным трактом. Участок 12 снабжен магист5 ралью 14, ведущей к вакуумной откачной

Известно двухступенчатоеаэродинами- системе. Диффузор 5 снабжен вентилем 15, ческое окно, содержащее высоконапорный связаннымсблоком9управления, Вакуумная и низконапорный тракты, сформированные зона 13 отдалена от камеры 16 давления кла— ффузор, пристыкованны- паном 17. Сопло высоконапорного тракта сомикканалуокнаспротивоположныхсторон 10 единено с источником сжатого газа через и расположенных поперек его оси. клапан 18, В зоне 13 также установлена магиВ таком окне тракты функционируют не- страль 19 с клапаном и откачной системой. зависимо, а отношение давлений, равное Устройство работает следующим обрапроизведений отношений давлений в сту- зом. пенях, относительно невелико (200). На- 15 В начальный момент кран 7, вентиль 8, правление газовых струй может быть клапаны 17, 18 и затвор в магистрали 1 различным. закрыты, давление всюду до этих элементов

Наиболее близким к предлагаемому по атмосферное, а за ними — рабочее для обслутехническойсущности является двухступен- живаемой системы. Клапан 18 открывается чатое аэродинамическое окно, содержащее 20 и высоконапорный тракт выходит на рабовысоконапорный и низконапорный тракты, чий режим с характерным давлением 2600 сформированные парами сопло — диффузор, Па в канале на участке 12. При этом вся зона пристыкованными к каналу окна с противо- низконапорного тракта откачивается струей положных сторон и расположенными попе- высоконапорного газа до такого давления, рек его оси, причем ресивер 25 Для окон с большим перепадом (не менизконапорного сопла соединен патрубком нее 2000) открывается клапан в магистрали с атмосферой, а верхняя сторона сопла обо- 14 и давление на участке 12 падает до 300— рудована устройствами для управления сло- 1000 Па (в соответствии с требуемым о щим ями смещения. перепадом), Далее открываются вентиль 8 и

В таком окне возникают сложности с 30 на режим выходит низконапорный тракт. подачеи управля ющего газа к низконапор-- Перепад давлений в его струе составляет — -100 Па. П и ном тракту, а также с совместным газоди- 3 — 10 Па и давление под ним 30 — а. ри использовании магистрали 19 давление монамическим их запуском.

Цель изобретения — увеличение перепа- жет быть снижено до 10 — 20 Па. Затем.открыда давлений в аэродинамическом окне и уп- 35 вается клапан 17 и камера низкого давления ощение газодинамического запуска. начинает функционировать, Поставленная цель достигается тем, что Возможности двухступенчатого аэродив двухступенчатом аэродинамическом окне, намического окна показывают графики фиг. содержащем высоконапорный и низкона- 2, полученные для аэродинамического окна порный тракты, образованные парами со- 40 с диаметром канала 38 мм, Кривая 20 дает пло-диффузор, пристыкованными к каналу значения перепада давлений в высоконаокна, причем входной ресивер низконапор- порном тракте при откачке газа по каналу ного сопла соединен патрубком с атмосфе- из-под струи окна, Без откачки легко полрой, патрубок снабжен регулируемым учается перепад в диапазоне 50-60. Откачрасходным краном, соединенным через 45 ка 1 г/с увеличивает перепад вдвое, 4 г/с блок управления с датчиком давления, уста- — вчетверо. Кривая 21 определяет перепад новленным в стенке канала между высоко- давлений в йизконапорном тракте. Без нанапорным и низконапорным трактами. текания в него на участке 12 из зоны переНа фиг. 1 представлена схема аэродина- пад близок к 5. Десятикратное снижение мическогоокна; нафиг.2 — эксперименталь- 50 перепада связано с малым числом Рейнольдса для этого тракта. Натекание газа

Устройство(фиг. 1) имеет канал 1, сфор- из зоны на участок 12 в этот тракт позвомированный сварными герметичными высо- ляет увеличить перепад давлений практиконапорными трактами в составе сопло 2 — чески вдвое при.расходеъ1 r/с. диффузор 3 и низконапорным трактом, 55 включающим сопло 4 и диффузор 5. Патрубок 6 соединяет ресивер низконапорного сопла с атмосферой и снабжен регулируемым расходным краном 7 и обычным вентилем 8. Блок 9 управления соединен с

1713004 ет 400 Па, а общий перепад-100 х 10 =

=1000.

Формула изобретения

Двухступенчатое аэродинамическое окно, содержащее высоконапорный и низконапорный тракты; образованные парами

5 сопло —. диффузор, пристыкованными к каналу окна, причем входной ресивер низконапорного сопла соединен патрубком с атмосферой, отл и ч а ю ще е с я тем, что„с целью увеличения перепада давлений в аэро10 динамическом окне, патрубок снабжен регулируемым расходным краном, соединенным через блок управления с датчиком давления, установленным в стенке канала между высоконапорным и низконапорным трактами, r.

Использование промежуточной откачки через вентиль 15 позволит увеличить перепад давлений ориентировочно до 400 х 10 = 4000„откачка по магистрали 19 — до

5000 — 10000, т.е, до давления в зоне 13

10-20 Па.

Такой высокий перепад удается реализовать в компактных конструкциях с длиной канала до клапана 150 мм при диаметре канала 38 мм.

I 50

IG0

0 (г/c) иг. 2

Составитель Н,Яценко

Редактор М. Бандура Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 539 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5