[發(fā)明專利]一種火箭發(fā)動機(jī)主推力真空現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711212531.7
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107907270A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉萬龍;鄭鑫;朱昊偉;曲勝;邵帥;張奎好;梁懷喜;田國華;胡旭坤;李斌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種火箭發(fā)動機(jī)主推力真空現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)，尤其是涉及一種火箭發(fā)動機(jī)主推力真空自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，適用于在真空艙中對火箭發(fā)動機(jī)進(jìn)行真空環(huán)境下的原位主推力自動校準(zhǔn)。

背景技術(shù)

預(yù)研、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗(yàn)是研制任何一種新型火箭發(fā)動機(jī)的四個基本環(huán)節(jié)。其中，試驗(yàn)工作極為重要，有些發(fā)動機(jī)專家甚至認(rèn)為火箭發(fā)動機(jī)不是研究的成果，而是試驗(yàn)的結(jié)晶。這主要是因?yàn)樵谘兄瓢l(fā)動機(jī)過程中遇到的所有問題，幾乎都是依靠試驗(yàn)來解決的

火箭發(fā)動機(jī)的工作過程比較復(fù)雜，在理論研究中單靠分析計算無法把這一過程描述清楚，也無法嚴(yán)格確定發(fā)動機(jī)各性能參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系。只有通過各種試驗(yàn)，取得大量實(shí)測數(shù)據(jù)，對發(fā)動機(jī)理論與發(fā)動機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)的符合程度反復(fù)檢查，不斷修正，才能使發(fā)動機(jī)的有關(guān)理論逐步完善和提高。

推力是火箭發(fā)動機(jī)的一個重要參數(shù)，反映了火箭發(fā)動機(jī)的驅(qū)動能力。通過對推力和流量的測量可以計算出火箭發(fā)動機(jī)的比沖。目前航天領(lǐng)域采用專門的推力測量系統(tǒng)進(jìn)行推力測量。

火箭發(fā)動機(jī)安裝在推力測量系統(tǒng)中，除了與主推力傳感器連接外，還與推進(jìn)劑供應(yīng)管道，以及發(fā)動機(jī)電磁閥控制電纜、各種傳感器測量電纜相連。在火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)中，火箭發(fā)動機(jī)的推力除了作用在主推力傳感器上，還會作用在推進(jìn)劑供應(yīng)管道，以及發(fā)動機(jī)電磁閥控制電纜、各種傳感器測量電纜上。而且很多時候，火箭發(fā)動機(jī)需要在真空環(huán)境里進(jìn)行試驗(yàn)。為了在火箭發(fā)動機(jī)試驗(yàn)中準(zhǔn)確測量火箭發(fā)動機(jī)真空主推力，需要設(shè)計火箭發(fā)動機(jī)主推力真空現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于進(jìn)行真空環(huán)境下，火箭發(fā)動機(jī)主推力現(xiàn)場校準(zhǔn)。

為解決上述問題，本發(fā)明是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的：火箭發(fā)動機(jī)主推力真空現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)由以下部分組成：增壓管道(1)、液壓缸(2)、加載桿A(3)、標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)、加載桿B(5)、火箭發(fā)動機(jī)(6)、加載法蘭(7)、主推力傳感器(8)、轉(zhuǎn)接架(9)、真空艙(10)、伺服電機(jī)(11)、控制電纜(12)、控制器(13)。其中增壓管道(1)與液壓缸(2)相連，用于給液壓缸(2)加載。液壓缸(2)分別與加載桿A(3)與加載法蘭(7)相連，加載桿A(3)與標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)相連，標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)與加載桿B(5)相連，加載桿B(5)與火箭發(fā)動機(jī)(6)相連，液壓缸通過加載桿A(3)向標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)施加加載力，標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)通過加載桿B(5)將加載力作用在火箭發(fā)動機(jī)(6)上。液壓缸(2)還與加載法蘭(7)相連，加載法蘭(7)與主推力傳感器(8)相連，主推力傳感器(8)與轉(zhuǎn)接架(9)相連，轉(zhuǎn)接架(9)與火箭發(fā)動機(jī)(6)相連，火箭發(fā)動機(jī)(6)通過轉(zhuǎn)接架(9)將加載力傳遞到主推力傳感器(8)，通過將標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)與主推力傳感器(8)測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得到校準(zhǔn)公式。液壓缸(2)、加載桿A(3)、標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)、加載桿B(5)、火箭發(fā)動機(jī)(6)、加載法蘭(7)、主推力傳感器(8)、轉(zhuǎn)接架(9)、都安裝在真空艙(10)內(nèi)。

加載法蘭(7)、主推力傳感器(8)及轉(zhuǎn)接架(9)有通過機(jī)械加工產(chǎn)生的中心孔，加載桿A(3)、標(biāo)準(zhǔn)力傳感器(4)、加載桿B(5)串聯(lián)安裝，布置在加載法蘭(7)、主推力傳感器(8)及轉(zhuǎn)接架(9)串聯(lián)結(jié)構(gòu)的中心孔中。

增壓管道(1)穿過真空艙(10)，增壓管道(1)與伺服電機(jī)(11)相連，伺服電機(jī)(11)與控制電纜(12)相連，控制電纜(12)與控制器(13)相連。在控制器(13)上輸入指令，控制器通過控制電纜(12)對伺服電機(jī)(11)的動作進(jìn)行控制，伺服電機(jī)(11)的動作造成增壓管道(1)及液壓缸(2)內(nèi)的液壓變化，從而導(dǎo)致液壓缸(2)加載力的變化，實(shí)現(xiàn)自動加載。

由于采用了上述方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)使用液壓加載，加載穩(wěn)定，沖擊小。

(2)自動加載，人員工作量小，加載速度快。

(3)可在真空環(huán)境下進(jìn)行校準(zhǔn)。

(4)力加載線與發(fā)動機(jī)軸線重合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明火箭發(fā)動機(jī)主推力真空現(xiàn)場校準(zhǔn)系統(tǒng)圖；

圖中

1.增壓管道 2.液壓缸3.加載桿A4.標(biāo)準(zhǔn)力傳感器

5.加載桿B6.火箭發(fā)動機(jī)7.加載法蘭 8.主推力傳感器

9.轉(zhuǎn)接架 10.真空艙 11.伺服電機(jī)12.控制電纜

13.控制器

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

由附圖1給出，本發(fā)明為