Аэродинамическая установка адиабатического сжатия
Изобретение относится к конструкции аэродинамической установки адиабатического сжатия, используемой в экспериментальной аэродинамике. Сущность: установка содержит баллон с газом, ствол, с установленным в его канале поршнем, форкамеру с соплом и рабочую часть. При этом внутри баллона с газом размещена труба с глухим концом и окнами. Кроме того, в трубе смонтирован вспомогательный уплотненный подпружиненный поршень с обратным клапаном, связывающим внутреннюю полость поршня с внутренней полостью баллона. Технический результат: повышение работоспособности установки и безопасности эксперимента. 1 ил. 
Предлагаемое изобретение относится к конструкции аэродинамической установки адиабатического сжатия, используемой в экспериментальной аэродинамике.
Известна аэродинамическая установка адиабатического сжатия по авт. свид. №1840310 включающая в себя баллон с размещенной в нем заглушенной трубой с окнами, ствола в котором расположен поршень, клыкового механизма стопорения поршня и рабочей части.
Недостаток известной конструкции состоит в том, что она не позволяет, из-за повышенной опасности при эксплуатации, использовать составные поршни с внутренними степенями свободы, поскольку не обеспечивается точная фиксация поршня в стволе и надежная герметизация полостей баллона и ствола перед выстрелом, а также возможно разрушение подвижных деталей, указанных поршней при их движении в окрестности клыкового механизма.
Целью изобретения является обеспечение фиксации составного поршня с внутренними степенями свободы в стволе и герметизация полостей баллона и ствола перед выстрелом, повышение безопасности и надежности работы аэродинамической установки адиабатического сжатия.
Предлагаемая аэродинамическая установка адиабатического сжатия отличается от известной тем, что в передней части заглушенной трубы с окнами размещен уплотненный вспомогательный поршень, перекрывающий в исходном положении окна трубы при помощи пружины, установленной в трубе. В корпусе поршня выполнен канал, с размещенным в нем клапаном, связывающий в исходном положении внутреннюю полость поршня с полостью баллона, при этом внутренняя полость поршня связана с кольцевой полостью, в которой расположен уплотнитель. В результате применения предлагаемого изобретения обеспечивается точная фиксация поршня в стволе и надежная герметизация полостей баллона и ствола перед выстрелом, повышается безопасность и надежность работы установки, в частности исключается возможность разрушения подвижных деталей поршня.
Сущность изобретения выясняется при рассмотрении чертежа, на котором показан общий вид установки.
Аэродинамическая установка адиабатического сжатия состоит из баллона 1, полость которого 14 заполняют толкающим газом, ствола 2, внутри которого расположен поршень 3, форкамеры 4, сопла 5, рабочей части 6 и выхлопного тракта 7, соединенных между собой. Внутри баллона 1 установлена заглушенная с одной стороны труба с окнами 8 с размещенным в ней вспомогательным поршнем 9, имеющим обратный клапан 10 и уплотнитель 11, расположенный в канале 15, связанном с полостью вспомогательного поршня 16.
Вспомогательный поршень 9 удерживают в исходном положении трубой-упором 12 и пружиной 13.
Установка работает следующим образом. устанавливают поршень 3 в исходное положение. Через трубу-упор 12 подают толкающий газ в полость 16 вспомогательного поршня 9 и канал 15 под уплотнитель 11. Повышают давление толкающего газа до 20 атм и таким образом прижимают уплотнитель 11 к внутренней поверхности трубы 8. После герметизации полостей баллона и ствола наполняют последовательно ствол и баллон рабочим и толкающим газами, соответственно, до заданных величин давления. Заполнение полости 14 баллона 1 толкающим газом производят через обратный клапан 10, при этом указанный процесс происходит лишь в том случае, если вспомогательный поршень 9 точно установлен в исходное положение при помощи пружины 13, в противном случае труба-упор 12 перекрывает канал, связывающий полости вспомогательного поршня и баллона.
Выстрел производят следующим образом. Сбрасывают давление газа из полости 16 и канала 15, перепуская газ через трубу-упор, при этом обратный клапан 10 препятствует перетеканию газа из полости 14 в полость 15. Уплотнитель 11 отжимают перепадом давлений от стенок трубы 8. Под действием перепада давлений смещают вспомогательный поршень 9 с малой скоростью до момента открытия окон в трубе 8, после чего под действием толкающего газа из баллона поршни 9 и 3 начинают движение в противоположных направлениях. Вспомогательный поршень 9 тормозят в заглушенной трубе 8.
Формула изобретения
Аэродинамическая установка адиабатического сжатия, содержащая баллон с газом, внутри которого размещена труба с глухим концом и окнами, ствол с установленным в его канале поршнем, форкамеру с соплом и рабочую часть, отличающаяся тем, что, с целью безопасности проведения эксперимента и повышения работоспособности установки, в трубе смонтирован вспомогательный уплотненный подпружиненный поршень с обратным клапаном, связывающим внутреннюю полость поршня с внутренней полостью баллона.
РИСУНКИ
