[發(fā)明專利]一種可變長(zhǎng)度超音速擴(kuò)壓器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310143869.7
• 申請(qǐng)日: 2013-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN103308316A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張奎好;張平;李斌;徐鑫;劉建昌;周德興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01M15/02
• 分類號(hào): G01M15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可變長(zhǎng)度超音速擴(kuò)壓器，尤其涉及一種航天器用高空模擬試驗(yàn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)抽真空技術(shù)，屬于真空獲得技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

姿軌控發(fā)動(dòng)機(jī)作為衛(wèi)星平臺(tái)主變軌發(fā)動(dòng)機(jī)，需要在地面進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)推力矢量標(biāo)定高空模擬試驗(yàn)。該試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，需要使發(fā)動(dòng)機(jī)在四個(gè)不同安裝角度和兩個(gè)不同軸向安裝位置，共計(jì)八個(gè)狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火試驗(yàn)。該試驗(yàn)的高空模擬系統(tǒng)由真空艙、超音速擴(kuò)壓器、引射裝置等組成，其中引射裝裝置用于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)真空的獲得，保證發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火前的真空度；真空艙用于發(fā)動(dòng)機(jī)以及測(cè)量裝置的安裝；超音速擴(kuò)壓器的作用是與發(fā)動(dòng)機(jī)配合，在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，形成發(fā)動(dòng)機(jī)自身引射，從而進(jìn)一步提高真空艙內(nèi)真空度，獲得發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火狀態(tài)下的真空環(huán)境。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)，由于真空艙內(nèi)真空度需要保持恒定，超音速擴(kuò)壓器入口與發(fā)動(dòng)機(jī)噴管出口之間的距離就需要保持恒定。而本試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)需要在八個(gè)不同狀態(tài)下點(diǎn)火，特別是需要在兩個(gè)不同軸線位置上點(diǎn)火，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火過程中真空艙內(nèi)真空度恒定，需要研制一種可變長(zhǎng)度的超音速擴(kuò)壓器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可變長(zhǎng)度超音速擴(kuò)壓器，本擴(kuò)壓器組成簡(jiǎn)單，可變長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)在軸向不同位置點(diǎn)火時(shí)真空艙內(nèi)真空度保持穩(wěn)定。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種可變長(zhǎng)度超音速擴(kuò)壓器，包括主擴(kuò)壓器、輔助引射筒、導(dǎo)軌和連接部件，主擴(kuò)壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)配合形成發(fā)動(dòng)機(jī)自身引射對(duì)真空艙進(jìn)行抽真空，輔助引射筒安裝于導(dǎo)軌上用于改變擴(kuò)壓器長(zhǎng)度并且將發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鈱?dǎo)入主擴(kuò)壓器，導(dǎo)軌主要作用是規(guī)定輔助引射筒運(yùn)動(dòng)的方向及距離，連接部件作用是導(dǎo)軌的固定安裝。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：本擴(kuò)壓器組成簡(jiǎn)單，在一定范圍內(nèi)可變長(zhǎng)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)在軸向不同位置點(diǎn)火時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與擴(kuò)壓器之間的距離保持恒定，從而使真空艙內(nèi)真空度保持穩(wěn)定。

附圖說明

附圖為可變長(zhǎng)度超音速擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

主擴(kuò)壓器為二次喉道型擴(kuò)壓器，按照發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)加工。擴(kuò)壓器既是燃?xì)獾膶?dǎo)流通道，同時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)獾淖砸渥饔茫瑢?duì)真空艙進(jìn)行抽真空。擴(kuò)壓器采用不銹鋼材料，夾層水冷結(jié)構(gòu)，其入口段為直線段，內(nèi)徑為346mm。發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火穩(wěn)定后，擴(kuò)壓器啟動(dòng)工作，能夠保證真空艙內(nèi)真空度在80Pa左右。

輔助引射筒為單壁結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑為340mm，長(zhǎng)度355mm，壁厚1mm，采用不銹鋼材料制成，主要作用是將發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鈱?dǎo)入擴(kuò)壓器。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)出口溫度較低，速度較快，高速氣流對(duì)筒體有一定冷卻作用，保證輔助引射筒工作正常。在輔助引射筒入口段有連接裝置，與推力架上電機(jī)相連，保證推力架能夠隨發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行移動(dòng)。

導(dǎo)軌作用是規(guī)定輔助引射筒運(yùn)動(dòng)方向的部件，共有三組，每組采用滾輪結(jié)構(gòu)。

連接部件是將導(dǎo)軌安裝于主擴(kuò)壓器上的部件，主要有一個(gè)單壁不銹鋼筒體構(gòu)成，筒體內(nèi)徑500mm，長(zhǎng)度100mm，厚度3mm。在筒體上均布焊接三根螺柱，用于和擴(kuò)壓器法蘭連接，同時(shí)在筒體上三點(diǎn)均布位置分別開兩個(gè)孔，用于安裝導(dǎo)軌。

本發(fā)明未詳細(xì)描述內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。