[發明專利]一種模塊化的固體火箭超燃沖壓發動機試驗平臺

在審

• 申請號: 202110014332.5
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112798284A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 楊鵬年;馬立坤;夏智勛;陳斌斌;馮運超;趙翔;李潮隆;趙李北
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 趙小龍

本發明公開一種模塊化的固體火箭超燃沖壓發動機試驗平臺，包括隔離段與燃燒室結構，該燃燒室結構包括燃燒室殼體以及設在燃燒室殼體的內型面組件；所述內型面組件包括若干依次相連的內型面單元，且相鄰的兩個所述內型面單元通過凹凸搭接的方式配合相連，各內型面單元內設有依次連通的燃燒室內流道；各所述內型面單元均與燃燒室殼體固定相連。不僅通過燃燒室殼體和內型面組件單獨設計，實現燃燒室殼體的多次重復使用，可減低試驗成本，縮短試驗周期；而且可以通過更換內型面單元，實現不同構型的發動機試驗，為開展固體火箭超燃沖壓發動機性能預示和一體化優化設計，完成發動機部件匹配和整體性能優化研究，奠定試驗基礎。

技術領域

本發明涉及固體火箭超燃沖壓發動機技術領域，具體是一種模塊化的固體火箭超燃沖壓發動機試驗平臺。

背景技術

固體火箭超燃沖壓發動機構型最早由國防科技大學夏智勛等人提出，該發動機是利用燃氣發生器產生的富燃燃氣與空氣摻混燃燒產生高溫燃氣，經噴管膨脹作用產生推力。固體火箭超燃沖壓發動機相比于液體超燃沖壓發動機具有結構簡單成本低、作戰反應時間短、機動性與安全性好、貯存時間長等優勢，相比于固體燃料超燃沖壓發動機具有流量易調節、不存在點火及火焰穩定問題、燃燒室工作過程受來流參數影響小、工作時間長等優勢，因此固體火箭超燃沖壓發動機作為未來高超聲速巡航武器動力系統，具有廣泛的前景，得到了國內外學者的重視。

現有的用于固體火箭超燃沖壓發動機研究方法包括數值仿真和地面直連試驗兩種，其中以數值仿真為主。數值仿真成本低、周期短，可以快速得到結果，并獲取豐富的流場信息，但受限于數值算法，無法進行全參數仿真，同時仿真結果隨機性較大，正確性需要推敲，故數值仿真技術一般作為對理論研究、試驗研究的補充。地面直連試驗現象直觀、數據可靠，是理論、數值方法的檢驗標準，但當前已公開發表的固體火箭超燃沖壓發動機試驗中，發動機試驗裝置皆為針對某一特定試驗開發，大多為一次性消耗品，試驗成本高，而且存在設重量大、拆裝難、試驗周期長等缺點。這種試驗裝置在發動機構型可行性論證階段尚可采用，但隨著研究的進一步深入，此類裝置不論在人力物力，還是在試驗周期上，都已經無法滿足試驗需求。

發明內容

基于上述現有技術中的不足，為開展固體火箭超燃沖壓發動機性能預示和一體化優化設計，完成發動機部件匹配和整體性能優化研究，本發明提供一種模塊化的固體火箭超燃沖壓發動機試驗平臺，為固體火箭超燃沖壓發動機的工程應用奠定了基礎。

為實現上述目的，本發明提供一種固體火箭超燃沖壓發動機試驗用燃燒室結構，包括燃燒室殼體以及設在燃燒室殼體的內型面組件；

所述內型面組件包括若干依次相連的內型面單元，且相鄰的兩個所述內型面單元通過凹凸搭接的方式配合相連，各內型面單元內設有依次連通的燃燒室內流道；

各所述內型面單元均與燃燒室殼體固定相連。

在其中一個實施例中，所述燃燒室殼體包括若干依次相連的殼體單元；

相鄰的兩個所述殼體單元之間通過法蘭固定相連，各內型面單元內設有依次連通的內型面安置腔；

各所述內型面單元設在內型面安置腔內且與殼體單元固定相連。

在其中一個實施例中，各所述內型面單元均與燃燒室殼體之間的連接方式為螺栓連接與T型槽連接中的至少一個。

在其中一個實施例中，所述燃燒室內流道的流道壁上設有凹腔；

所述凹腔位于任意一個內型面單元的內壁上；或

所述凹腔位于任意兩個相連內型面單元的內壁連接處。

為實現上述目的，本發明還提供一種模塊化的固體火箭超燃沖壓發動機試驗平臺，其特征在于，包括隔離段與上述固體火箭超燃沖壓發動機試驗用燃燒室結構；