摘要:随着超燃发动机研究的深入开展,要求发动机内流量越来越大,导致发动机重量大大增加,对天平测力提出了新的要求,特别是脉冲燃烧风洞,有效试验时间短(试验时间约300ms),要求天平反应快,并且具有一定的灵敏度;另一方面,脉冲风洞快速启动产生的冲击大、模型/天平系统质量大,天平受到的载荷将非常大而且系统阻尼时间增大,在设计天平时必须考虑有足够的刚度;这些相互矛盾的条件,给天平设计带来了很大的困难。本文通过结构优化、天平敏感原件匹配等方法,设计了整体式6分量应变天平,有效提高了天平的响应频率,并利用有限元分析方法对其性能进行了评估。利用该天平在脉冲和连续风洞完成了2.8m量级、重约100kg和500kg的超燃冲压发动机试验研究。试验结果表明,天平响应灵敏,跟随性好,能正确反映发动机模型的受力情况。在模型重约100kg时,模型/天平系统的振动频率约为100Hz,模型重约500kg时,模型/天平系统的振动频率约为40Hz。评估结果和风洞试验结果证明,该天平的研制是成功的,可以满足脉冲燃烧风洞6m量级(重约500kg)的单模块超燃冲压发动机试验研究。