[發(fā)明專利]一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴水降溫降噪的立式試驗(yàn)平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710791231.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN108132161A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜毅;張曼曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M99/00
• 分類號(hào): G01M99/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;仇蕾安

本發(fā)明公開了一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴水降溫降噪的立式試驗(yàn)平臺(tái)，屬于火箭發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，它包括：發(fā)動(dòng)機(jī)安裝板、上支桿、噴水管路、注水噴嘴、底板、下支桿、流量計(jì)、水箱、水泵及溫度傳感器；底板的下表面安裝有下支桿；底板的上表面安裝有上支桿；發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝板上；水泵的輸入端與水箱連接，水泵的輸出管路上安裝有流量計(jì)；水泵的輸出管路與噴水管路相通；噴水管路上安裝有注水噴嘴，注水噴嘴位于發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管下方；溫度傳感器分別安裝在底板上，以發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管射流中心軸線為坐標(biāo)原點(diǎn)，從距原點(diǎn)設(shè)定距離開始；本發(fā)明通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)馍淞鬟M(jìn)行注水降溫，降低高溫燃?xì)馍淞鲗?duì)發(fā)射裝置的沖擊振動(dòng)與燒蝕效應(yīng)，以保證火箭和發(fā)射平臺(tái)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于火箭發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴水降溫降噪的立式試驗(yàn)平臺(tái)。

背景技術(shù)

當(dāng)采用熱發(fā)射方式時(shí)，火箭在發(fā)射初始階段向下方噴射高溫高壓的燃?xì)馍淞鳎錅囟群退俣葮O高，且燃?xì)馍淞髦懈缓鞣N化學(xué)物質(zhì)和固體顆粒，這會(huì)對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)和地面產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊效應(yīng)和燒蝕作用；燃?xì)饬鞯姆礊R作用也會(huì)影響火箭的發(fā)射姿態(tài)，甚至?xí)斐苫鸺馔恻c(diǎn)火，嚴(yán)重威脅火箭和發(fā)射平臺(tái)的安全性。因此為了保證發(fā)射系統(tǒng)和火箭的發(fā)射安全性，延長(zhǎng)發(fā)射裝置的使用壽命，降低維護(hù)成本，迫切需要一種成本低廉、操作簡(jiǎn)單的方式來降低發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰燃?xì)獾臏囟群驮肼暋Ｔ诎l(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)向發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰羽流流場(chǎng)中注入大量冷卻水是一種性價(jià)比較高的降溫措施，該措施已經(jīng)在歐洲、美國(guó)的大型發(fā)射場(chǎng)得到應(yīng)用，能夠有效地減弱熱沖擊燒蝕及噪聲效應(yīng)。

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于噴水對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰羽流的高溫噪聲的抑制作用研究工作開展較少，最早應(yīng)用研究出現(xiàn)在西方國(guó)家如法國(guó)、美國(guó)等，但其更多的關(guān)注放在理論驗(yàn)證和方案設(shè)計(jì)上，開展的實(shí)際應(yīng)用裝置并不多。

現(xiàn)有資料研究中，相關(guān)的噴水裝置工作研究?jī)?nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)均是處于臥式姿態(tài)，其優(yōu)勢(shì)在于實(shí)驗(yàn)方便，安全，便于布置。但考慮到注水的流量較大，所受到的重力影響較大，發(fā)動(dòng)機(jī)臥式姿態(tài)并不能保證實(shí)際工作過程中噴水結(jié)構(gòu)裝置的整體穩(wěn)定性，這將嚴(yán)重影響火箭發(fā)射的精度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴水降溫降噪的立式試驗(yàn)平臺(tái)，通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)馍淞鬟M(jìn)行注水降溫，降低高溫燃?xì)馍淞鲗?duì)發(fā)射裝置的沖擊振動(dòng)與燒蝕效應(yīng)，避免可能引起的燃?xì)饧叭紵龤埩粑锎怪狈礊R對(duì)火箭運(yùn)動(dòng)姿態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)造成的影響，以保證火箭和發(fā)射平臺(tái)的安全性。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴水降溫降噪的立式試驗(yàn)平臺(tái)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部安裝有固體藥柱，發(fā)動(dòng)機(jī)的外部固定有發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，發(fā)動(dòng)機(jī)的底部安裝有出口方向向下的噴管；

該平臺(tái)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)安裝板、上支桿、噴水管路、注水噴嘴、底板、下支桿、流量計(jì)、水箱、水泵及溫度傳感器；

整體連接關(guān)系如下：底板的下表面安裝有四根以上用于支撐試驗(yàn)平臺(tái)的下支桿，下支桿固定在地面上；底板的上表面安裝有四根以上用于支撐發(fā)動(dòng)機(jī)安裝板的上支桿；發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)安裝板上；

水泵的輸入端與水箱連接，水泵的輸出管路上安裝有流量計(jì)；水泵的輸出管路與噴水管路相通；噴水管路上安裝有兩個(gè)以上注水噴嘴，注水噴嘴位于發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管下方，且注水噴嘴的噴水方向向下，用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管噴出的燃?xì)馍淞鬟M(jìn)行降溫；

兩個(gè)以上溫度傳感器分別安裝在底板上，以發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管射流中心軸線為坐標(biāo)原點(diǎn)，從距原點(diǎn)設(shè)定距離開始，兩個(gè)以上溫度傳感器依次間隔相同距離徑向布置。

進(jìn)一步的，所述噴水管路為水平設(shè)置的矩形管路，固定在上支桿上；形成所述矩形管路的四根管路的中部分別安裝有噴水方向向下的注水噴嘴。

進(jìn)一步的，還包括安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)安全范圍內(nèi)的紅外攝影儀，紅外攝像儀用于測(cè)試有效范圍區(qū)域內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)馍淞鞯臏囟葓?chǎng)。

進(jìn)一步的，還包括安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)安全范圍內(nèi)的高速攝影儀，高速攝影儀用于觀察燃?xì)馍淞鞯牧餍图?xì)節(jié)及燃?xì)饬鲌?chǎng)的波系結(jié)構(gòu)。