[實用新型]一種測試復合固體推進劑燃速的燃燒室透明窗

有效

• 申請號: 201320786938.1
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN203606268U
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 倪風祥;陳江;馮勇;魏海捷;陳雯
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/15
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

技術領域

本實用新型涉及一種測試復合固體推進劑燃速的燃燒室透明窗。

背景技術

固體推進劑藥條燃速測試具有操作簡便、成本低的優點，是固體推進劑配方研制過程所需的主要測試手段。目前，國內外藥條燃速測試都是在小型燃燒室進行，聯有緩沖瓶，以保證測試壓力的恒定。信號采集的方法有靶線法、聲發射法和光電法等幾種。在國軍標GJB770B—2005中，藥條燃速測試采用靶線法和水下聲發射兩種方法。

靶線法是在氮氣氣氛中燃燒藥條，因此需要包覆藥條，防止藥條從側面燃燒。另外還需要在藥條上打孔、穿過2條或更多的靶線。點燃藥條后，靶線被依次燒斷，通過相應的靶線檢測電路，可以測試其燒斷的時間間隔，根據事先測量的靶距計算出藥條燃速。由于需要打孔、穿靶線，該方法的測試效率較低。

水下聲發射法是在水下燃燒藥條，因此不需包覆藥條，也不需在藥條上打孔、穿靶線，而是通過測量藥條燃燒時發出的燃燒噪聲，得到藥條的燃燒時間，從而計算得到藥條燃速，其測試效率較高。但是對于一些低燃速推進劑、或不含或少含AP(高氯酸銨)的推進劑品種，其燃燒聲發射信號很弱，現有檢測儀器不易測得，因此測試效果不佳，影響該類推進劑的研制進展。

光電法測試是在燃燒室側壁開一條和藥條平行的狹縫，把狹縫外端加工成平面，在上面安裝耐壓密封的有機玻璃作為窗口（如圖1，平板窗口8）。在窗口外設置光電探測器，接收推進劑燃燒時產生的光輻射信號，記錄推進劑燃燒時間，從而得到藥條燃速。該方法和靶線法類似，是在氮氣氣氛中燃燒藥條，因此也需要包覆藥條。但由于不需要打孔、穿靶線，測試效率比靶線法高。但由于大多數復合固體推進劑燃燒會產生的較多煙霧，光信號透過煙霧時衰減較大，原有的光電法僅適用于中高燃速以上（10mm/s以上）的推進劑燃速測試，對于低燃速推進劑的燃速測試效果不佳。這是因為隨著藥條燃燒的進行，燃燒室內積聚的煙霧7越來越多，將光信號遮擋了。

發明內容

本實用新型的發明目的是為了克服現有技術存在的上述不足而提供的一種測試復合固體推進劑燃速的燃燒室透明窗，可以大幅降低光信號透過煙霧時的衰減量，使光電法測試復合固體推進劑燃速的適用范圍從原來僅適用于中高燃速以上（10mm/s以上）的推進劑燃速測試，擴大到可以適用于超低燃速（1.5mm/s）的推進劑燃速測試，且測試效率和精度都較高。

本實用新型的技術方案是：包括由透明材料組成的T字形窗體；所述窗體包括卡裝于燃燒室外壁開口處的大頭端和經燃燒室外壁開口插裝于燃燒室內與待測固體推進劑相對應的小頭端；窗體小頭端粘接玻璃片。

所述小頭端端面與玻璃片面積大小相等。

所述玻璃片的厚度為2mm-40mm。

所述玻璃片材質為普通玻璃，或光學玻璃，或石英玻璃。

所述透明材料為有機玻璃。

所述窗體小頭端粘接的玻璃片端面和待測固體推進劑的距離為1mm-15mm。

光信號在煙霧中傳播的光程越長，衰減量越大。如果能夠有效減少光在煙霧中傳播的光程，則可以大幅降低光信號透過煙霧時的衰減量。傳統的燃燒室窗口都是平板式的有機玻璃，對于一個直徑50mm的燃燒室，其待測固體推進劑（藥條）和窗口玻璃之間的距離約30mm，煙霧積聚在這個空間內，將對光信號產生很大的衰減。解決的方案是將平板式的有機玻璃改為T形有機玻璃，使玻璃端面延伸到燃燒室內緊貼推進劑藥條的位置，最大程度地減少光信號在煙霧中傳播的光程，大大降低了光信號的衰減。在這種情況下，光信號主要是通過有機玻璃或其他玻璃傳到光電探測器上的，而這些材料的透光率很高，衰減基本可以忽略。

為防止藥條燃燒的火焰直接燒蝕有機玻璃端面，需要在有機玻璃端面上粘貼和端面尺寸大小相等的玻璃，材質為普通玻璃，或光學玻璃，或石英玻璃。這些材質的玻璃，具有較高的硬度和熔點（尤其是石英玻璃），具有較好的防燒蝕性能。

本實用新型與現有技術相比具有如下優點：

（1）最大程度地減少了藥條燃燒光信號在燃燒煙霧中傳播的光程，大大降低了光信號的衰減；

（2）使光電法測試復合固體推進劑燃速的適用范圍從原來僅適用于中高燃速以上（10mm/s以上）的推進劑燃速測試，擴大到可以適用于超低燃速（1.5mm/s）的推進劑燃速測試，變異系數小于3%。

（3）采用光電法測試低燃速推進劑的燃速，和靶線法相比，測試效率得到大幅提高，有效地解決了以往此類推進劑燃速測試存在的問題，有助于加快該領域的研制進度，確保研制質量，具有顯著的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是現有技術的使用狀態圖。