JPH0632603Y2 - 風洞試験用制御プラグ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、空気取入口系の風洞試験に供される模型の空
気通流ダクトにおける出口近傍に配置され、上記出口に
対して先端部を接近または開離動作させて、前記ダクト
内の通流空気流量および衝撃波発生位置を制御する制御
プラグに関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の空気取入口系の風洞試験に供される模型
に適用される制御プラグの構成を示す図である。第２図
において、１は模型であり、この模型１の下方部位に
は、空気通流ダクト２が設けられている。上記ダクト２
の出口近傍には、制御プラグ３が配置されている。この
制御プラグ３は、駆動機構４によってその軸方向へ進退
駆動されるものとなっている。かくして制御プラグ３
は、その先端部を前記ダクト２の出口に対して接近また
は開離させ、ダクト出口流路５の面積を可変調整するこ
とにより、前記ダクト２内の通流空気流量および衝撃波
６の発生位置を制御するものとなっている。

第３図は制御プラグ３の部分を拡大して示した図であ
る。この第２図に示すように、制御プラグ３の先端部
は、所定の半頂角θを有する円錘状をなしており、制御
プラグ３が太矢印で示す如く進退駆動されることによ
り、その先端部を前記ダクト２の出口に対して接近また
は開離させ、ダクト出口流路５の面積を可変調整するも
のとなっている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来の制御プラグには次のような問題があった。す
なわち、制御プラグ３の先端部が円錘状をなしているた
め、制御プラグ３の軸方向への移動距離に対する制御プ
ラグ３の先端部とダクト出口との間隙すなわちダクト出
口流路５の面積の変化割合が不適切である。このため、
空気流量および衝撃波発生位置の制御を行なう上で、次
のような不具合が生じる。

制御プラグ３の先端部における円錘状部分の半頂角θ
を、制御時間および試験効率の点から最も好ましい値に
設定した場合には、制御プラグ３の軸方向への移動距離
に対するダクト出口流路５の面積の変化が急激になり過
ぎ、空気流量あるいは衝撃波６の発生位置を精度よく制
御できないものとなる。

そこで制御プラグ３の先端部における円錘状部分の半頂
角θを小さく設定すると、制御プラグ３の軸方向への移
動距離に対するダクト出口流路５の面積の変化は緩慢と
なり、空気流量および衝撃波６の発生位置を比較的精度
よく制御可能となる。しかしその半面、制御時間が長く
なり、試験効率が非常に悪いものとなる。しかも制御プ
ラグ３の先端部が長大化し、空気流量および衝撃波発生
位置の制御に際して、制御プラグ３の先端部が空気通流
ダクト２の奥深く挿入されるため、空気通流ダクト２の
内部の気流特性を著しく悪化させる。しかも制御プラグ
３の長大化に従い模型支持が技術的に極めて困難とな
る。

そこで本考案は、制御プラグの移動距離に対するダクト
出口流路面積の変化割合が、空気流量および衝撃波発生
位置の制御上適切なものとなり、空気流量および衝撃波
発生位置を、最短の制御時間で効率よく、しかも最適な
状態に精度よく制御することができ、加えてダクト内部
の気流特性に悪影響を与えるおそれがなく、模型支持も
容易に行なえる風洞試験用制御プラグを提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記問題点を解決し目的を達成するために、次
のような手段を講じた。すなわち、空気通流ダクト内の
通流空気流量および衝撃波発生位置を制御する制御プラ
グにおける先端部の外表面形状を、断面形状が円弧状断
面ないし多角形状断面を呈する如く、先端から基端へ向
けて所定曲率をもって外側へ膨出する如く湾曲した流線
形状とした。

〔作用〕

このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。すなわち、制御プラグにおける先端部の外表面
の形状が、先端から基端へ向けて所定曲率をもって外側
へ膨出する如く湾曲した流線形状であるため、制御プラ
グの移動距離に対するダクト出口流路面積の変化割合
が、空気流量および衝撃波発生位置の制御上適切なもの
となる。その結果、プラグ先端部を長大化せずに、ダク
ト出口流路の面積の急激な変化を避けることができるの
で、空気流量および衝撃波発生位置を、最短の制御時間
で効率よく、しかも最適な状態に精度よく制御すること
ができる。また、プラグ先端部が比較的小型なものとな
るので、空気通流ダクト内部の気流特性に悪影響を与え
るおそれがなく、模型支持も容易に行なえるものとな
る。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例の主要部の構成を示す一部切
断側面図である。なお第１図において、第２図および第
３図と同一部分には同一符号を付し、その部分の詳細な
説明は省略する。第１図において７は制御プラグ３の先
端部である。この先端部７の外表面の形状は、図示の如
く断面形状が円弧状断面を呈する如く、先端Ａから基端
Ｂへ向けて所定曲率をもって外側へ膨出する如く湾曲し
た流線形状をなしている。

上記制御プラグ３の先端部７における最適な断面形状
は、空気通流ダクト２内の流れが非粘性一次元流である
と仮定して、所定の空気流量および衝撃波発生位置を与
え得るに必要な流路面積を求めることによって算定する
ことができる。

かくして本実施例によれば、制御プラグ３における先端
部７の外表面形状が、先端Ａから基端Ｂへ向けて所定曲
率をもって外側へ膨出する如く湾曲した流線形状をなし
ているため、太矢印で示す如く駆動される制御プラグ３
の移動距離に対するダクト出口流路５の面積の変化割合
が、空気流量および衝撃波発生位置の制御上、きわめて
適切なものとなる。その結果、プラグ３の先端部７を長
大化せずに、ダクト出口流路５の面積の急激な変化を避
けることができる。このため、空気流量および衝撃波発
生位置を、最短の制御時間で効率よく、しかも試験目的
に応じた最適な状態に精度よく制御することができる。
また、制御プラグ３の先端部７は、比較的小型に形成さ
れるので、先端部７が上記ダクト２内へ奥深く挿入され
ることはなく、制御プラグ３によって空気通流ダクト２
内の気流特性が悪化するおそれはない。さらに制御プラ
グ３全体が比較的小型化なものとなることから、模型支
持も容易に行なえるものとなる。

なお本考案は前記実施例に限定されるものではない。例
えば前記実施例では、制御プラグ３の先端部７における
外表面の形状を、断面形状が円弧状断面を呈する如く形
成した場合を示したが、上記外表面の形状は必ずしも連
続した曲面でなくてもよく、断面形状が多角形状をなす
如く、複数の微小平面が連設された面からなるものとし
てもよい。このほか本考案の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施可能であるのは勿論である。

〔考案の効果〕

本考案によれば、空気通流ダクト内の通流空気流量およ
び衝撃波発生位置を制御する制御プラグにおける先端部
の外表面形状を、断面形状が円弧状断面ないし多角形状
断面を呈する如く、先端から基端へ向けて所定曲率をも
って外側へ膨出する如く湾曲した流線形状としたので、
制御プラグの移動距離に対するダクト出口流路面積の変
化割合が、空気流量および衝撃波発生位置の制御上適切
なものとなり、空気流量および衝撃波発生位置を、最短
の制御時間で効率よく、しかも最適な状態に精度よく制
御することができ、加えてダクト内部の気流特性に悪影
響を与えるおそれがなく、模型支持も容易に行なえる風
洞試験用制御プラグを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の主要部の構成を示す一部切
断側面図、第２図は従来の空気取入口系の風洞試験に供
される模型に適用される制御プラグの構成を示す図、第
３図は同従来例の制御プラグの部分を拡大して示す図で
ある。 １……模型、２……空気通流ダクト、３……制御プラ
グ、４……駆動機構、５……ダクト出口通路、６……衝
撃波、７……制御プラグ先端部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 加藤 英彦 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作 所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気取入口系の風洞試験に供される模型の
   空気通流ダクトにおける出口近傍に配置され、上記出口
   に対して先端部を接近または開離動作させて、前記ダク
   ト内の通流空気流量および衝撃波発生位置を制御する制
   御プラグにおいて、上記制御プラグの先端部における外
   表面の形状を、断面形状が円弧状断面ないし多角形状断
   面を呈する如く、先端から基端へ向けて所定曲率をもっ
   て外側へ膨出する如く湾曲した流線形状としたことを特
   徴とする風洞試験用制御プラグ。