[發(fā)明專利]直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及測量沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110249294.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN113049261B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳昊;羅葦航;李楨;岳連捷;孟東東;高占彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01M15/14
• 分類號(hào): G01M15/14;G01M15/02
• 代理公司: 北京市萬慧達(dá)律師事務(wù)所 11111
• 代理人: 張一帆

1.一種直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，包括基座以及引射段；

所述基座設(shè)于所述引射段入口端的前方，用于固定待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型，所述基座上設(shè)有推力傳感器，以測量所述發(fā)動(dòng)機(jī)模型產(chǎn)生的推力；

所述引射段用于對(duì)所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行引射，所述引射段上設(shè)有壓力傳感器，以測量所述引射段內(nèi)的壓力；

其中，所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型的出口端以非直接接觸的連接方式伸入所述引射段的入口端內(nèi)形成懸空對(duì)接，所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型的外壁與所述引射段的內(nèi)壁之間形成氣路通道，所述氣路通道用于在直連試驗(yàn)過程中吸入外部大氣，并在所述引射段的入口端形成氣膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述引射段的真空度小于10kPa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型與所述引射段同軸設(shè)置，所述氣路通道的寬度為3-5mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述引射段包括依次設(shè)置的前等直段、引射氣流入口段、引射噴嘴段、后等直段和擴(kuò)張段，所述前等直段位于所述引射段的入口端，用于與所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型的出口端懸空對(duì)接；所述引射氣流入口段用于引射高壓氣流；所述引射噴嘴段用于加速所述高壓氣流；所述壓力傳感器設(shè)于所述后等直段上；所述擴(kuò)張段用于將所述引射段內(nèi)的氣體排出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型包括依次設(shè)置的入口段、燃燒室段和尾噴管段，所述入口段處設(shè)有氣路控制裝置，用于模擬高空飛行條件下發(fā)動(dòng)機(jī)入口的總溫、總壓及馬赫數(shù)；所述燃燒室段用于提供來流與燃料混合燃燒的空間；所述尾噴管段伸入所述引射段并與所述引射段的入口端懸空對(duì)接，用于為所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型提供推力。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述氣路控制裝置用于控制氫氣、氧氣和空氣的流量。

7.一種采用如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述直連實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測量沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型固定于所述基座上，使所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型的尾噴管段以非直接接觸的連接方式懸空伸入所述引射段的入口，并在所述尾噴管段的外壁與所述引射段的內(nèi)壁之間形成氣路通道；

S2、啟動(dòng)所述引射段，完成所述引射段的準(zhǔn)備階段；

S3、當(dāng)所述壓力傳感器顯示引射段內(nèi)的壓力滿足發(fā)動(dòng)機(jī)出口的壓力需求時(shí)，啟動(dòng)所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型；

S4、當(dāng)所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型模擬出高空飛行條件下發(fā)動(dòng)機(jī)入口的總溫、總壓及馬赫數(shù)時(shí)，讀取所述推力傳感器的讀數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述測量沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方法，其特征在于，S2中所述準(zhǔn)備階段的操作步驟包括：通過所述引射段的引射氣流入口段引射高壓氣流，使高壓氣流經(jīng)所述引射段的引射噴嘴進(jìn)行加速，并依次經(jīng)過所述引射段的后等直段和擴(kuò)張段排入大氣。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述測量沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方法，其特征在于，S4中所述模擬的步驟包括：

調(diào)控所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型入口段的氣路控制裝置，向所述待測發(fā)動(dòng)機(jī)模型的燃燒室段12內(nèi)通入試驗(yàn)所需量的氫氣、氧氣和空氣，從而模擬出高空飛行條件下發(fā)動(dòng)機(jī)入口的總溫、總壓及馬赫數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述測量沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方法，其特征在于，S4中至少在實(shí)驗(yàn)過程中讀取三次所述推力傳感器的讀數(shù)，并取平均值以獲得沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的推力值。