[發明專利]一種超高燃速推進劑超高壓藥條燃速測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201911284189.0
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN111141865A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 王虎;陳江;馮勇;羅傳志;丁燕靜;武祎晨
• 申請（專利權）人: 湖北航天化學技術研究所
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明屬于推進劑技術領域，提供了一種超高燃速推進劑超高壓藥條燃速測試裝置及方法，該裝置包括依次連接的壓力控制單元(1)、超高壓燃燒室單元(2)和數據處理單元(3)和藥條試樣(4)；壓力控制單元(1)用于向超高壓燃燒室單元(2)內輸送增壓后的氣體；超高壓燃燒室單元(2)包括超高壓燃燒室(2?6)，用于為藥條試樣(4)提供超高壓水中點火燃燒環境；數據處理單元(3)為采集超高壓燃燒室單元(2)內藥條試樣(4)燃燒產生的光電數據，并進行分析處理和顯示，得到藥條試樣80MPa超高壓燃速測試數據。該裝置測試壓強上限可達80MPa，極大提升了超高壓燃速的測試效率，解決了超高燃速推進劑配方的燃速測試問題。

技術領域

本發明總體地涉及固體推進劑技術領域，具體地涉及一種超高燃速推進劑超高壓藥條燃速測試裝置及方法。

背景技術

火箭技術的快速發展以及新式武器的不斷問世，對固體推進劑燃燒性能提出了新的要求，其中之一是固體推進劑的超高壓超高燃速的燃燒特性。某特種發動機用推進劑在70MPa下的燃速超過250mm/s，要求燃燒性能測試系統的最高工作壓強要達到80MPa。國內高壓燃速測試設備最高僅能測試50MPa以內的靜態燃速，且存在充壓速率慢、耐壓密封性差、燃速測試偏差大、適用推進劑種類少、測試效率低等缺點。

因此，開展80MPa條件下靜態燃速測試研究，可有效解決某超高燃速推進劑配方的超高壓燃速測試問題，有助于加快該類推進劑工程研制的進度，確保研制質量。

發明內容

本發明提供了一種超高燃速推進劑超高壓藥條燃速測試裝置，該裝置測試壓強范圍寬，測試上限可達80MPa，燃速測試精度高，適用的推進劑品種廣，極大提升了超高壓燃速的測試效率，解決了超高燃速推進劑配方的燃速測試問題，為推進劑研制提供了技術支撐。

本發明采用的技術方案是：采用水下光電法進行燃速測試，利用增壓泵將普通氮氣壓縮進注有一定深度的純凈水的超高壓燃燒室，固體推進劑燃燒產生明亮的火焰，探測器接收其光信號并通過信號轉換器將光信號轉換為電信號，放大并傳送至數據采集系統，根據目標強度光信號的持續時間計算得到燃速。

本發明的技術與方案是，一種超高燃速推進劑超高壓藥條燃速測試裝置，包括依次連接的壓力控制單元、超高壓燃燒室單元和數據處理單元和藥條試樣；所述壓力控制單元用于向超高壓燃燒室單元內輸送增壓后的氣體；所述超高壓燃燒室單元包括超高壓燃燒室，用于為藥條試樣提供超高壓水中點火燃燒環境；所述數據處理單元為采集超高壓燃燒室單元內藥條試樣燃燒產生的光電數據，并進行分析處理和顯示，得到藥條試樣超高壓燃速測試數據。

進一步的，上述壓力控制單元包括空氣壓縮機、高壓增壓泵、氮氣發生裝置；其中空氣壓縮機和氮氣發生裝置共同連接至高壓增壓泵，高壓增壓泵連接至超高壓燃燒室單元，啟動空氣壓縮機壓縮空氣驅動高壓增壓泵對氮氣發生裝置產生的氮氣增壓后送至超高壓燃燒室單元的超高壓燃燒室內。

進一步的，上述超高壓燃燒室單元還包括點火電極、觀測窗、光電探測器；所述點火電極用于對藥條試樣點火；所述觀測窗用于設置在超高壓燃燒室側面，用于為光電探測器觀測藥條試樣燃燒提供視窗；觀測窗在超高壓燃燒室側面形成隔離空間用于放置光電探測器；所述光電探測器設置在光電探測器外側，它與數據處理單元相連接?？梢钥闯?，點火電極上藥條試樣部分、觀測窗進入燃燒室內端口部分必須浸沒于水中，光電探測器位于觀測窗燃燒室外端口部分，嚴禁和水接觸。

更進一步的，本發明還包括水位線，設置在超高壓燃燒室內部上方，用于控制加入超高壓燃燒室內的水高度。

進一步的，上述數據處理單元包括數據采集設備和計算機；所述采集設備與光電探測器相連接，用于獲取并分析處理光電探測器采集的數據；所述計算機連接采集設備，用于對采集設備發送的數據進行分析、顯示。