JPH08110280A - フリーピストン型衝撃風洞装置 - Google Patents
フリーピストン型衝撃風洞装置Info
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- JPH08110280A JPH08110280A JP24590794A JP24590794A JPH08110280A JP H08110280 A JPH08110280 A JP H08110280A JP 24590794 A JP24590794 A JP 24590794A JP 24590794 A JP24590794 A JP 24590794A JP H08110280 A JPH08110280 A JP H08110280A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】高圧空気貯槽２の空気を大気に放出すると共
に、高圧空気貯槽２の空気の一部をピストン４の前面側
の圧縮管１に供給してピストン４の前面の圧力を上げて
ピストン４の移動を防止する。また他の手段は、ピスト
ン４の背面の栓部に流れ込んだ空気の圧力が大気圧以上
になったとき、ピストン４の背面の栓部を大気に開放し
てピストン４背面の圧力上昇を抑えることによってピス
トン４の移動を防止する。 【効果】高圧空気貯槽に高圧ガスを供給中に、ピストン
面上のピストン駆動ガス供給口前後のシールから高圧ガ
スが漏れた場合でも、ピストンの誤発射を防止できる。
に、高圧空気貯槽２の空気の一部をピストン４の前面側
の圧縮管１に供給してピストン４の前面の圧力を上げて
ピストン４の移動を防止する。また他の手段は、ピスト
ン４の背面の栓部に流れ込んだ空気の圧力が大気圧以上
になったとき、ピストン４の背面の栓部を大気に開放し
てピストン４背面の圧力上昇を抑えることによってピス
トン４の移動を防止する。 【効果】高圧空気貯槽に高圧ガスを供給中に、ピストン
面上のピストン駆動ガス供給口前後のシールから高圧ガ
スが漏れた場合でも、ピストンの誤発射を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は宇宙関連飛翔体の地上実
験設備である超音速風洞に係り、特に秒速数kmの速度を
有する気流を供給できるフリーピストン型衝撃風洞に関
する。
験設備である超音速風洞に係り、特に秒速数kmの速度を
有する気流を供給できるフリーピストン型衝撃風洞に関
する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙往還機が大気圏に再突入する際に受
ける空力加熱状態を、地上実験設備で実現するには秒速
数kmの速度の気流を発生させる必要がある。この秒速数
kmの速度の気流を発生させるには、風洞の貯気槽状態と
して、約一万度，一千気圧の高エンタルピ状態を作り出
さなければならない。この種の高温高圧状態は衝撃波を
利用して達成される。実験設備として衝撃波を発生させ
るものに衝撃波管がある。衝撃波管は高圧状態の駆動ガ
スにより、低圧状態の試験ガスを圧縮するもので、高圧
ガスが低圧ガス側に膨張するときに発生する衝撃波によ
り低圧ガスを圧縮し、さらに低圧ガスの衝撃波管端側で
この衝撃波が反射するときに高温高圧状態が発生する。
この時の圧力及び温度の上昇は、管内を伝ぱする衝撃波
の強さによって決まる。衝撃波の強さは高圧側と低圧側
のガスの圧力比と音速比に依存する。圧力比が同じなら
音速比を大きくしたほうがより高エンタルピ状態を発生
し易い。この目的のために駆動側のガスには通常ヘリウ
ムが用いられる。フリーピストン型風洞ではピストンに
よる圧縮作用によってヘリウムを高温高圧状態にして、
これを駆動ガスとして用い、衝撃波管端側で高エンタル
ピ状態の試験気体を得る。
ける空力加熱状態を、地上実験設備で実現するには秒速
数kmの速度の気流を発生させる必要がある。この秒速数
kmの速度の気流を発生させるには、風洞の貯気槽状態と
して、約一万度，一千気圧の高エンタルピ状態を作り出
さなければならない。この種の高温高圧状態は衝撃波を
利用して達成される。実験設備として衝撃波を発生させ
るものに衝撃波管がある。衝撃波管は高圧状態の駆動ガ
スにより、低圧状態の試験ガスを圧縮するもので、高圧
ガスが低圧ガス側に膨張するときに発生する衝撃波によ
り低圧ガスを圧縮し、さらに低圧ガスの衝撃波管端側で
この衝撃波が反射するときに高温高圧状態が発生する。
この時の圧力及び温度の上昇は、管内を伝ぱする衝撃波
の強さによって決まる。衝撃波の強さは高圧側と低圧側
のガスの圧力比と音速比に依存する。圧力比が同じなら
音速比を大きくしたほうがより高エンタルピ状態を発生
し易い。この目的のために駆動側のガスには通常ヘリウ
ムが用いられる。フリーピストン型風洞ではピストンに
よる圧縮作用によってヘリウムを高温高圧状態にして、
これを駆動ガスとして用い、衝撃波管端側で高エンタル
ピ状態の試験気体を得る。
【０００３】図２は従来のフリーピストン型風洞の説明
図である。ピストン４によってヘリウムガスを圧縮する
圧縮管１と、その圧縮されたヘリウムによって試験気体
を圧縮する衝撃波管３０と、衝撃波管端に発生した高エ
ンタルピ状態の試験気体を膨張させて秒速数kmの速度の
気流を発生させる超音速ノズル３１と試験モデルが設置
され試験状態が観測されるテストセクション３５，テス
トセクション下流に設置されるダンプタンク３６で構成
される。また、圧縮管と衝撃波管の間には、ヘリウムガ
スと試験気体を仕切る第一隔膜３３が設置されており、
衝撃波管と超音速ノズルの間には第二隔膜３４が設置さ
れている。さらに、圧縮管１には衝撃波管３０の接続側
と反対側にピストン４を駆動するための高圧空気を供給
する高圧空気貯槽２が設置されている。
図である。ピストン４によってヘリウムガスを圧縮する
圧縮管１と、その圧縮されたヘリウムによって試験気体
を圧縮する衝撃波管３０と、衝撃波管端に発生した高エ
ンタルピ状態の試験気体を膨張させて秒速数kmの速度の
気流を発生させる超音速ノズル３１と試験モデルが設置
され試験状態が観測されるテストセクション３５，テス
トセクション下流に設置されるダンプタンク３６で構成
される。また、圧縮管と衝撃波管の間には、ヘリウムガ
スと試験気体を仕切る第一隔膜３３が設置されており、
衝撃波管と超音速ノズルの間には第二隔膜３４が設置さ
れている。さらに、圧縮管１には衝撃波管３０の接続側
と反対側にピストン４を駆動するための高圧空気を供給
する高圧空気貯槽２が設置されている。
【０００４】ダンプタンク３６を真空状態にして、衝撃
波管内の試験気体と圧縮管内のヘリウムを所定の圧力に
設定した後に高圧空気貯槽から高圧空気をピストンの背
面に供給してピストンを駆動させる。ピストン駆動によ
って圧縮管内のヘリウムは圧縮され高温高圧状態にな
る。ヘリウムの圧力が第一隔膜の破裂圧力に達すると、
高温高圧のヘリウムガスは第一隔膜を通過して衝撃波管
内に流入して試験気体を圧縮する。高温高圧の試験気体
は第二隔膜を通過して超音速ノズルにより膨張して高速
流を発生する。ここで、圧縮管の高圧空気貯槽側の管壁
には、高圧空気貯槽の高圧ガスを圧縮管のピストン背面
に供給するためのピストン駆動ガス供給口１９が設けて
ある。また、圧縮管端の底部は栓５が取り付けられてい
る。この栓部は真空排気系につながる配管８と、高圧空
気貯槽につながる配管９にそれぞれバルブ８１とバルブ
９１をかえしてつなげられている。配管９は更にバルブ
９２を介して高圧空気貯槽に高圧空気を供給する空気源
（図示せず）につながる配管１０に接続されている。ま
た、配管９はバルブ９３を経て、高圧空気大気放出管１
１に接続されている。なお、ピストン面上にはピストン
駆動ガス供給口に対応する前後にシール２０が設けられ
ており、ピストン発射前に高圧空気貯槽側のガスが漏れ
ることを防止している。
波管内の試験気体と圧縮管内のヘリウムを所定の圧力に
設定した後に高圧空気貯槽から高圧空気をピストンの背
面に供給してピストンを駆動させる。ピストン駆動によ
って圧縮管内のヘリウムは圧縮され高温高圧状態にな
る。ヘリウムの圧力が第一隔膜の破裂圧力に達すると、
高温高圧のヘリウムガスは第一隔膜を通過して衝撃波管
内に流入して試験気体を圧縮する。高温高圧の試験気体
は第二隔膜を通過して超音速ノズルにより膨張して高速
流を発生する。ここで、圧縮管の高圧空気貯槽側の管壁
には、高圧空気貯槽の高圧ガスを圧縮管のピストン背面
に供給するためのピストン駆動ガス供給口１９が設けて
ある。また、圧縮管端の底部は栓５が取り付けられてい
る。この栓部は真空排気系につながる配管８と、高圧空
気貯槽につながる配管９にそれぞれバルブ８１とバルブ
９１をかえしてつなげられている。配管９は更にバルブ
９２を介して高圧空気貯槽に高圧空気を供給する空気源
（図示せず）につながる配管１０に接続されている。ま
た、配管９はバルブ９３を経て、高圧空気大気放出管１
１に接続されている。なお、ピストン面上にはピストン
駆動ガス供給口に対応する前後にシール２０が設けられ
ており、ピストン発射前に高圧空気貯槽側のガスが漏れ
ることを防止している。
【０００５】ダンプタンク３６，衝撃波管３０，圧縮管
１のガス状態が設定された後に、バルブ８１，９１，９
３を閉じてバルブ９２を開いて高圧空気貯槽に配管１０
から高圧空気を供給する。高圧空気貯槽の圧力が設定圧
力になった段階でバルブ９２を閉じる。次にバルブ８１
を開けて栓５部を真空排気系につなげ、この部分の圧力
を減少させる。これによりピストン前後の圧力差によ
り、ピストンを保持しておくことができる。そしてピス
トンの発射時にはバルブ８１を閉じ、バルブ９１を開け
て、高圧空気貯槽内の高圧ガスを栓部に供給してピスト
ンをわずかに移動させ、ピストン面上のピストン駆動ガ
ス供給口１９前後のシール２０をはずす。これにより高
圧空気貯槽の高圧ガスがピストン駆動ガス供給口１９よ
り瞬時にピストン背面に流れ込みピストンを急加速させ
る。
１のガス状態が設定された後に、バルブ８１，９１，９
３を閉じてバルブ９２を開いて高圧空気貯槽に配管１０
から高圧空気を供給する。高圧空気貯槽の圧力が設定圧
力になった段階でバルブ９２を閉じる。次にバルブ８１
を開けて栓５部を真空排気系につなげ、この部分の圧力
を減少させる。これによりピストン前後の圧力差によ
り、ピストンを保持しておくことができる。そしてピス
トンの発射時にはバルブ８１を閉じ、バルブ９１を開け
て、高圧空気貯槽内の高圧ガスを栓部に供給してピスト
ンをわずかに移動させ、ピストン面上のピストン駆動ガ
ス供給口１９前後のシール２０をはずす。これにより高
圧空気貯槽の高圧ガスがピストン駆動ガス供給口１９よ
り瞬時にピストン背面に流れ込みピストンを急加速させ
る。
【０００６】このような装置に関しては、例えば文献
（AIAA Paper−92−3946 The G−Range Impuise Facili
ty A High−Performance Free−Piston Shock Tunnel,
J.Maus, M. Laster,and H. Hornung）で述べられてい
た。
（AIAA Paper−92−3946 The G−Range Impuise Facili
ty A High−Performance Free−Piston Shock Tunnel,
J.Maus, M. Laster,and H. Hornung）で述べられてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術ではピス
トン背面の栓部の真空排気系と高圧ガス供給系のバルブ
切り替え操作の前に、ピストン面上のピストン駆動ガス
供給口前後のシールから高圧ガスが漏れると、実験準備
段階でピストンが発射してしまう可能性があり安全面で
の問題があった。
トン背面の栓部の真空排気系と高圧ガス供給系のバルブ
切り替え操作の前に、ピストン面上のピストン駆動ガス
供給口前後のシールから高圧ガスが漏れると、実験準備
段階でピストンが発射してしまう可能性があり安全面で
の問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】実験準備段階でピストン
の誤発射を防止するため、上記高圧空気貯槽からピスト
ン背面の栓部への高圧ガスの漏れを監視し、漏れが生じ
た場合には、高圧空気貯槽の空気を急速に排出し、かつ
ピストン背面の圧力が前面の圧力よりも高くならないよ
うにする。その一つの手段は、高圧空気貯槽の空気を大
気に放出すると共に、高圧空気貯槽の空気の一部をピス
トンの前面側の圧縮管に供給してピストン前面の圧力を
上げてピストンの移動を防止する。また他の手段は、ピ
ストン背面の栓部に流れ込んだ空気の圧力が大気圧以上
になったとき、ピストン背面の栓部を大気に開放してピ
ストン背面の圧力上昇を抑えることによってピストンの
移動を防止する。これにより、ピストン背面の栓部の真
空排気系と高圧ガス供給系のバルブ切り替え操作の前
に、ピストン面上のピストン駆動ガス供給口前後のシー
ルから高圧ガスが漏れた場合でも、ピストンの誤発射を
防止できる。
の誤発射を防止するため、上記高圧空気貯槽からピスト
ン背面の栓部への高圧ガスの漏れを監視し、漏れが生じ
た場合には、高圧空気貯槽の空気を急速に排出し、かつ
ピストン背面の圧力が前面の圧力よりも高くならないよ
うにする。その一つの手段は、高圧空気貯槽の空気を大
気に放出すると共に、高圧空気貯槽の空気の一部をピス
トンの前面側の圧縮管に供給してピストン前面の圧力を
上げてピストンの移動を防止する。また他の手段は、ピ
ストン背面の栓部に流れ込んだ空気の圧力が大気圧以上
になったとき、ピストン背面の栓部を大気に開放してピ
ストン背面の圧力上昇を抑えることによってピストンの
移動を防止する。これにより、ピストン背面の栓部の真
空排気系と高圧ガス供給系のバルブ切り替え操作の前
に、ピストン面上のピストン駆動ガス供給口前後のシー
ルから高圧ガスが漏れた場合でも、ピストンの誤発射を
防止できる。
【０００９】
【作用】高圧空気貯槽からピストン前面側の圧縮管にバ
ルブを介して導管を接続する。ピストン背面の栓部への
高圧ガスの漏れを監視し、もし、漏れが生じた場合に
は、高圧空気貯槽の空気を急速に排出すると共に、バル
ブを開けて高圧空気貯槽の空気をピストン前面側の圧縮
管に供給して圧縮管内の圧力を上げる。漏れによるピス
トン背面の圧力上昇よりも上記導管によるピストン前面
の圧力上昇のほうが急速なためピストンは固定される。
ルブを介して導管を接続する。ピストン背面の栓部への
高圧ガスの漏れを監視し、もし、漏れが生じた場合に
は、高圧空気貯槽の空気を急速に排出すると共に、バル
ブを開けて高圧空気貯槽の空気をピストン前面側の圧縮
管に供給して圧縮管内の圧力を上げる。漏れによるピス
トン背面の圧力上昇よりも上記導管によるピストン前面
の圧力上昇のほうが急速なためピストンは固定される。
【００１０】また他の手段は、ピストン背面の栓部に接
続される配管部にバルブを介して大気に開放される導管
を設置する。ピストン駆動ガス供給口前後のシール部か
ら高圧空気貯槽内の空気がピストン背面の栓部に漏れ
て、ピストン背後の圧力が大気圧以上になったとき、バ
ルブを開けて栓部の圧力を大気に開放してピストン背面
の圧力上昇を抑えることによってピストンの移動を防止
する。
続される配管部にバルブを介して大気に開放される導管
を設置する。ピストン駆動ガス供給口前後のシール部か
ら高圧空気貯槽内の空気がピストン背面の栓部に漏れ
て、ピストン背後の圧力が大気圧以上になったとき、バ
ルブを開けて栓部の圧力を大気に開放してピストン背面
の圧力上昇を抑えることによってピストンの移動を防止
する。
【００１１】以上の手段によって、高圧空気貯槽に高圧
空気を供給中に、ピストン面上のピストン駆動ガス供給
口前後のシールから高圧空気が漏れた場合でも、ピスト
ン背後の圧力がピストン前面の圧力よりも高くなること
が抑えられるため、ピストンの誤発射は妨げられる。
空気を供給中に、ピストン面上のピストン駆動ガス供給
口前後のシールから高圧空気が漏れた場合でも、ピスト
ン背後の圧力がピストン前面の圧力よりも高くなること
が抑えられるため、ピストンの誤発射は妨げられる。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１は、ピストン４がランチカプセル３内に装着され、圧
縮管１内に設置されている状態を示した図である。圧縮
管１の衝撃波管との接続側（図示せず）と反対側の管端
は、圧縮管１を囲むように高圧空気貯槽２が設置されて
いる。また、圧縮管１の内側にはランチカプセル３が挿
入されており、ランチカプセル３の中にピストン４が置
かれている。ランチカプセル３の一方の端に栓５及び固
定具６が取り付けられている。栓５は、バルブ８１を通
して配管８によって真空排気系（図示せず）に、またバ
ルブ９１を通して配管９につなげられている。配管９は
高圧空気貯槽に接続される導管１３とバルブ９２を介し
て高圧空気貯槽に高圧空気を供給する空気源（図示せ
ず）につながる配管１０に接続されている。導管１３と
高圧空気貯槽２はフレキシブルチューブ１４を介して接
続されている。また、導管１３にはバルブ９３を介して
高圧空気大気放出管１１につながっており、同様に導管
１２と栓部５はフレキシブルチューブ１８によって接続
されている。フリーピストン型衝撃風洞ではピストンの
運動に伴う反動力が装置に作用するため、装置を固定せ
ず移動可能な状態で設置する。フレキシブルチューブは
装置が移動するときの配管系との距離を調節するために
設置されている。なお、導管１２には圧力計１６と圧力
信号発信器１７が取り付けられており、導管１２内の圧
力が計測できる。また、高圧空気貯槽２にはバルブ２２
を介して圧縮管に接続する導管２２が取り付けられてい
る。ピストンを内部に設置したランチカプセルを圧縮管
内に装着して、栓５及び固定具６を取り付ける。これら
ピストン発射部の設定が終了した後に、圧縮管内に駆動
気体（例えば、ヘリウム、またはヘリウムとアルゴンの
混合気体）を充填する。この後に、真空排気装置（図示
せず）を作動させる。このときバルブ１５，２２，８
１，９１，９２及び９３は全て閉じられている。ここ
で、バルブ１５及び８１を開け栓５とピストン背後の微
小スペース，フレキシブルチューブ１８及び導管１２内
を減圧する。導管１２内の圧力は圧力計１６と圧力信号
発信器１７からのデータで常に監視されている。次に、
バルブ９２を開けて高圧空気源（図示せず）からの空気
を導管９，１３とフレキシブルチューブ１４通して高圧
空気貯槽２に供給する。高圧空気貯槽内の圧力が設定圧
力に達したらバルブ９２を閉じて発射準備が完了する。
１は、ピストン４がランチカプセル３内に装着され、圧
縮管１内に設置されている状態を示した図である。圧縮
管１の衝撃波管との接続側（図示せず）と反対側の管端
は、圧縮管１を囲むように高圧空気貯槽２が設置されて
いる。また、圧縮管１の内側にはランチカプセル３が挿
入されており、ランチカプセル３の中にピストン４が置
かれている。ランチカプセル３の一方の端に栓５及び固
定具６が取り付けられている。栓５は、バルブ８１を通
して配管８によって真空排気系（図示せず）に、またバ
ルブ９１を通して配管９につなげられている。配管９は
高圧空気貯槽に接続される導管１３とバルブ９２を介し
て高圧空気貯槽に高圧空気を供給する空気源（図示せ
ず）につながる配管１０に接続されている。導管１３と
高圧空気貯槽２はフレキシブルチューブ１４を介して接
続されている。また、導管１３にはバルブ９３を介して
高圧空気大気放出管１１につながっており、同様に導管
１２と栓部５はフレキシブルチューブ１８によって接続
されている。フリーピストン型衝撃風洞ではピストンの
運動に伴う反動力が装置に作用するため、装置を固定せ
ず移動可能な状態で設置する。フレキシブルチューブは
装置が移動するときの配管系との距離を調節するために
設置されている。なお、導管１２には圧力計１６と圧力
信号発信器１７が取り付けられており、導管１２内の圧
力が計測できる。また、高圧空気貯槽２にはバルブ２２
を介して圧縮管に接続する導管２２が取り付けられてい
る。ピストンを内部に設置したランチカプセルを圧縮管
内に装着して、栓５及び固定具６を取り付ける。これら
ピストン発射部の設定が終了した後に、圧縮管内に駆動
気体（例えば、ヘリウム、またはヘリウムとアルゴンの
混合気体）を充填する。この後に、真空排気装置（図示
せず）を作動させる。このときバルブ１５，２２，８
１，９１，９２及び９３は全て閉じられている。ここ
で、バルブ１５及び８１を開け栓５とピストン背後の微
小スペース，フレキシブルチューブ１８及び導管１２内
を減圧する。導管１２内の圧力は圧力計１６と圧力信号
発信器１７からのデータで常に監視されている。次に、
バルブ９２を開けて高圧空気源（図示せず）からの空気
を導管９，１３とフレキシブルチューブ１４通して高圧
空気貯槽２に供給する。高圧空気貯槽内の圧力が設定圧
力に達したらバルブ９２を閉じて発射準備が完了する。
【００１３】ピストン発射時はまず圧力計に取り付けら
れているバルブ１５とバルブ８１を閉じる。次に、バル
ブ９１を開けて高圧空気貯槽２内の空気をピストン背後
に導き、ピストンを押出し、ピストン面上のシール２０
がピストン駆動ガス供給口１９の前後位置を外れ、ピス
トン駆動ガス供給口１９から大量の空気がピストン背後
に流れ込みピストンを発射させる。ピストン発射後の実
験終了時にバルブ９３を開けて高圧空気貯槽内の残留空
気を大気に排気する。ここで、もしも高圧空気源（図示
せず）からの空気を高圧空気貯槽２に供給している段階
でピストン面上のシール２０からの漏れによりピストン
背後の圧力の上昇が認められたなら、バルブ９３を開け
て高圧空気貯槽２内の空気を外部に放出し、更に、バル
ブ２２を開けて高圧空気貯槽２内の空気を一部圧縮管の
ピストン前面側に導く。このため、ピストン面上のシー
ル２０からの漏れによりピストン背後の圧力が上昇する
場合でも導管２１より圧縮管に導かれた高圧空気により
ピストン背後の圧力はピストン前面の圧力よりも高くな
らずピストンは動かない。本実施例により高圧空気貯槽
に高圧空気を供給中に、ピストン面上のピストン駆動ガ
ス供給口前後のシールから高圧空気が漏れた場合でも、
ピストン背後の圧力がピストン前面の圧力よりも高くな
ることが抑えられるため、ピストンの誤発射は妨げられ
る。
れているバルブ１５とバルブ８１を閉じる。次に、バル
ブ９１を開けて高圧空気貯槽２内の空気をピストン背後
に導き、ピストンを押出し、ピストン面上のシール２０
がピストン駆動ガス供給口１９の前後位置を外れ、ピス
トン駆動ガス供給口１９から大量の空気がピストン背後
に流れ込みピストンを発射させる。ピストン発射後の実
験終了時にバルブ９３を開けて高圧空気貯槽内の残留空
気を大気に排気する。ここで、もしも高圧空気源（図示
せず）からの空気を高圧空気貯槽２に供給している段階
でピストン面上のシール２０からの漏れによりピストン
背後の圧力の上昇が認められたなら、バルブ９３を開け
て高圧空気貯槽２内の空気を外部に放出し、更に、バル
ブ２２を開けて高圧空気貯槽２内の空気を一部圧縮管の
ピストン前面側に導く。このため、ピストン面上のシー
ル２０からの漏れによりピストン背後の圧力が上昇する
場合でも導管２１より圧縮管に導かれた高圧空気により
ピストン背後の圧力はピストン前面の圧力よりも高くな
らずピストンは動かない。本実施例により高圧空気貯槽
に高圧空気を供給中に、ピストン面上のピストン駆動ガ
ス供給口前後のシールから高圧空気が漏れた場合でも、
ピストン背後の圧力がピストン前面の圧力よりも高くな
ることが抑えられるため、ピストンの誤発射は妨げられ
る。
【００１４】図３は本発明の第二の実施例を示す説明図
である。図３の実施例では導管２２を直接圧縮管に接続
せず、圧縮管の駆動ガス供給及び排気管２４に接続す
る。駆動ガス供給及び排気管２４にはバルブ２５が取り
付けられており、導管２１はこのバルブ２５と圧縮管の
間に接続されている。ピストン面上のシール２０からの
漏れによりピストン背後の圧力の上昇が認められた場合
の各バルブの操作は図１の実施例と同じである。本実施
例により高圧空気貯槽に高圧空気を供給中に、ピストン
面上のピストン駆動ガス供給口前後のシールから高圧空
気が漏れた場合でも、ピストン背後の圧力がピストン前
面の圧力よりも高くなることが抑えられるため、ピスト
ンの誤発射は妨げられる。また、導管２１は直接圧縮管
に接続されることがないので、ピストン走行の際の障害
となる圧縮管内壁の凹部２３を最小限に抑えられる。
である。図３の実施例では導管２２を直接圧縮管に接続
せず、圧縮管の駆動ガス供給及び排気管２４に接続す
る。駆動ガス供給及び排気管２４にはバルブ２５が取り
付けられており、導管２１はこのバルブ２５と圧縮管の
間に接続されている。ピストン面上のシール２０からの
漏れによりピストン背後の圧力の上昇が認められた場合
の各バルブの操作は図１の実施例と同じである。本実施
例により高圧空気貯槽に高圧空気を供給中に、ピストン
面上のピストン駆動ガス供給口前後のシールから高圧空
気が漏れた場合でも、ピストン背後の圧力がピストン前
面の圧力よりも高くなることが抑えられるため、ピスト
ンの誤発射は妨げられる。また、導管２１は直接圧縮管
に接続されることがないので、ピストン走行の際の障害
となる圧縮管内壁の凹部２３を最小限に抑えられる。
【００１５】図４は本発明の第三の実施例を示す図であ
る。図４の実施例では導管２１がバルブ２５の下流側
（圧縮管側を上流側とする）に接続して、更に導管２１
の接合部の下流側にバルブ２６を設ける。ピストン面上
のシール２０からの漏れによりピストン背後の圧力の上
昇が認められたなら、バルブ９３を開けて高圧空気貯槽
２内の空気を外部に放出し、更にバルブ２６を閉じ、バ
ルブ２２とバルブ２５を開けて高圧空気貯槽２内の空気
を一部圧縮管のピストン前面側に導く。このため、ピス
トン面上のシール２０からの漏れによりピストン背後の
圧力が上昇する場合でも導管２１より圧縮管に導かれた
高圧空気によりピストン背後の圧力はピストン前面の圧
力よりも高くならずピストンは動かない。また、導管２
１は直接圧縮管に接続されることがないので、ピストン
走行の際の障害となる圧縮管内壁の凹部２３を最小限に
抑えられる。
る。図４の実施例では導管２１がバルブ２５の下流側
（圧縮管側を上流側とする）に接続して、更に導管２１
の接合部の下流側にバルブ２６を設ける。ピストン面上
のシール２０からの漏れによりピストン背後の圧力の上
昇が認められたなら、バルブ９３を開けて高圧空気貯槽
２内の空気を外部に放出し、更にバルブ２６を閉じ、バ
ルブ２２とバルブ２５を開けて高圧空気貯槽２内の空気
を一部圧縮管のピストン前面側に導く。このため、ピス
トン面上のシール２０からの漏れによりピストン背後の
圧力が上昇する場合でも導管２１より圧縮管に導かれた
高圧空気によりピストン背後の圧力はピストン前面の圧
力よりも高くならずピストンは動かない。また、導管２
１は直接圧縮管に接続されることがないので、ピストン
走行の際の障害となる圧縮管内壁の凹部２３を最小限に
抑えられる。
【００１６】図５は本発明の第四の実施例を示す説明図
である。図５の実施例では導管１２にバルブ２７を介し
て大気排出管２８が接続されている。ピストン面上のシ
ール２０からの漏れによりピストン背後の圧力の上昇が
認められた場合、バルブ９３を開けて高圧空気貯槽２内
の空気を外部に放出し、更にピストン背面の栓部に流れ
込んだ空気の圧力が大気圧以上になったとき、バルブ２
７を開けてピストン背面の栓部を大気排出管２８を通し
て大気に開放する。これにより、ピストン背面の圧力上
昇を抑えることができピストンの移動を防止できる。
である。図５の実施例では導管１２にバルブ２７を介し
て大気排出管２８が接続されている。ピストン面上のシ
ール２０からの漏れによりピストン背後の圧力の上昇が
認められた場合、バルブ９３を開けて高圧空気貯槽２内
の空気を外部に放出し、更にピストン背面の栓部に流れ
込んだ空気の圧力が大気圧以上になったとき、バルブ２
７を開けてピストン背面の栓部を大気排出管２８を通し
て大気に開放する。これにより、ピストン背面の圧力上
昇を抑えることができピストンの移動を防止できる。
【００１７】図６は本発明の第五の実施例を示す説明図
である。図６の実施例は図５と図１の実施例を組合わせ
たものである。ピストン面上のシール２０からの漏れが
生じた場合には、高圧空気貯槽の空気をバルブ９３を開
けて排出すると共に、バルブ２２を開けて高圧空気貯槽
の空気をピストン前面側の圧縮管に供給して圧縮管内の
圧力を上げ、更にピストン背後の圧力が大気圧以上にな
ったとき、バルブ２７を開けてピストン背面の圧力上昇
を抑える。本実施例によりピストン駆動ガス供給口前後
のシール部から高圧空気貯槽内の空気がピストン背面の
栓部に漏れても、ピストンの移動を防止し誤発射を防止
できる。
である。図６の実施例は図５と図１の実施例を組合わせ
たものである。ピストン面上のシール２０からの漏れが
生じた場合には、高圧空気貯槽の空気をバルブ９３を開
けて排出すると共に、バルブ２２を開けて高圧空気貯槽
の空気をピストン前面側の圧縮管に供給して圧縮管内の
圧力を上げ、更にピストン背後の圧力が大気圧以上にな
ったとき、バルブ２７を開けてピストン背面の圧力上昇
を抑える。本実施例によりピストン駆動ガス供給口前後
のシール部から高圧空気貯槽内の空気がピストン背面の
栓部に漏れても、ピストンの移動を防止し誤発射を防止
できる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば高圧空気貯槽に高圧ガス
を供給中に、ピストン面上のピストン駆動ガス供給口前
後のシールから高圧ガスが漏れた場合でも、ピストンの
誤発射を防止できる。
を供給中に、ピストン面上のピストン駆動ガス供給口前
後のシールから高圧ガスが漏れた場合でも、ピストンの
誤発射を防止できる。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】従来装置の説明図。
【図３】本発明の第二の実施例の説明図。
【図４】本発明の第三の実施例の説明図。
【図５】本発明の第四の実施例の説明図。
【図６】本発明の第五の実施例の説明図。
１…圧縮管、２…高圧空気貯槽、３…ランチカプセル、
４…ピストン。
４…ピストン。
Claims (9)
- 【請求項１】ピストンの移動によって管内に充填された
気体が圧縮される圧縮管と，前記ピストンの駆動源であ
る高圧気体が貯蔵される高圧空気貯槽と，前記圧縮管に
接続され、前記ピストンの移動によって断熱圧縮された
気体によって圧縮される試験気体が充填される衝撃波管
と、前記衝撃波管端において圧縮された試験気体を膨張
させて高速気流を発生させるノズルと前記ノズルの下流
に設置されるテストセクション及びダンプタンクとから
成るフリーピストン型衝撃風洞装置において、前記高圧
空気貯槽と前記圧縮管をバルブを有した導管によって接
続したことを特徴とするフリーピストン型衝撃風洞装
置。 - 【請求項２】ピストンの移動によって管内に充填された
気体が圧縮される圧縮管と，前記ピストンの駆動源であ
る高圧気体が貯蔵される高圧空気貯槽と，前記圧縮管に
接続され、前記ピストンの移動によって断熱圧縮された
気体によって圧縮される試験気体が充填される衝撃波管
と、前記衝撃波管端において圧縮された試験気体を膨張
させて高速気流を発生させるノズルと前記ノズルの下流
に設置されるテストセクション及びダンプタンクとから
成るフリーピストン型衝撃風洞装置において、前記圧縮
管内へ気体を供給及び排出するための吸排気管と高圧空
気貯槽をバルブを有した導管によって接続したことを特
徴とするフリーピストン型衝撃風洞装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記圧縮管内へ気体を
供給及び排出するための吸排気管とバルブを有した導管
の接合位置が、吸排気管に取り付けられるバルブのうち
最も前記圧縮管に近いバルブと前記圧縮管との間に設置
されるフリーピストン型衝撃風洞装置。 - 【請求項４】請求項２において、前記圧縮管内へ気体を
供給及び排出するための吸排気管とバルブを有した導管
の接合位置が、前記吸排気管に取り付けられるバルブの
うち最も前記圧縮管に近いバルブと前記バルブに隣接し
て設けられたバルブの間に設置されるフリーピストン型
衝撃風洞装置。 - 【請求項５】ピストンの移動によって管内に充填された
気体が圧縮される圧縮管と、前記ピストンの駆動源であ
る高圧気体が貯蔵される高圧空気貯槽と、前記圧縮管に
接続され、前記ピストンの移動によって断熱圧縮された
気体によって圧縮される試験気体が充填される衝撃波管
と、衝撃波管端において圧縮された試験気体を膨張させ
て高速気流を発生させるノズルとノズル下流に設置され
るテストセクション及びダンプタンクとから成り、ピス
トン設定時にピストン背後を減圧してピストンを管端側
に押し付け固定しておくための減圧排気系と減圧排気導
管を有するフリーピストン型衝撃風洞装置において、前
記減圧排気導管にバルブを有した大気排気管を接続した
ことを特徴とするフリーピストン型衝撃風洞装置。 - 【請求項６】請求項５において、前記高圧空気貯槽と圧
縮管をバルブを有した導管によって接続したフリーピス
トン型衝撃風洞装置。 - 【請求項７】請求項５において、前記圧縮管内へ気体を
供給及び排出するための吸排気管と高圧空気貯槽をバル
ブを有した導管によって接続したフリーピストン型衝撃
風洞装置。 - 【請求項８】請求項７において、前記圧縮管内へ気体を
供給及び排出するための吸排気管とバルブを有した導管
の接合位置が、前記吸排気管に取り付けられる前記バル
ブのうち最も圧縮管に近いバルブと圧縮管との間に設置
されるフリーピストン型衝撃風洞装置。 - 【請求項９】請求項７において、前記圧縮管内へ気体を
供給及び排出するための吸排気管とバルブを有した導管
の接合位置が、前記吸排気管に取り付けられるバルブの
うち最も前記圧縮管に近いバルブと前記バルブに隣接し
て設けられたバルブの間に設置されるフリーピストン型
衝撃風洞装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24590794A JPH08110280A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | フリーピストン型衝撃風洞装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24590794A JPH08110280A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | フリーピストン型衝撃風洞装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08110280A true JPH08110280A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17140607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24590794A Pending JPH08110280A (ja) | 1994-10-12 | 1994-10-12 | フリーピストン型衝撃風洞装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08110280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113267320A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-08-17 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于高温风洞杆式天平的水冷装置 |
-
1994
- 1994-10-12 JP JP24590794A patent/JPH08110280A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113267320A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-08-17 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于高温风洞杆式天平的水冷装置 |
| CN113267320B (zh) * | 2021-07-19 | 2021-09-28 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 一种用于高温风洞杆式天平的水冷装置 |
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