[發(fā)明專利]試驗(yàn)機(jī)構(gòu)單元、發(fā)動機(jī)隨動推力下振動試驗(yàn)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211035016.7
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115436061A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂萍;強(qiáng)科杰;王飛;樂浩;趙志茹;劉曉晨;崔巍;錢鳴;毛闞康
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航天化工應(yīng)用研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M7/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發(fā)明公開了試驗(yàn)機(jī)構(gòu)單元，用于模擬細(xì)長體導(dǎo)彈在飛行過程中產(chǎn)生的隨動推力；其中細(xì)長體導(dǎo)彈模型包括鋁棒和試驗(yàn)發(fā)動機(jī)；初始狀態(tài)下，側(cè)立柱與試驗(yàn)發(fā)動機(jī)第二端之間通過爆炸螺栓連接，鋁棒彎曲，細(xì)長體導(dǎo)彈模型為形變狀態(tài)；爆炸螺栓點(diǎn)火分離后，鋁棒帶動試驗(yàn)發(fā)動機(jī)向支撐架另一側(cè)運(yùn)動，同時試驗(yàn)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，產(chǎn)生隨動推力。本發(fā)明還公開了發(fā)動機(jī)隨動推力下振動試驗(yàn)系統(tǒng)和方法，攝像單元獲取細(xì)長體導(dǎo)彈模型的運(yùn)動圖像；振動測試單元獲取振動數(shù)據(jù)；推力測試單元用于獲取細(xì)長體導(dǎo)彈模型的推力。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)地面靜止點(diǎn)火試驗(yàn)系統(tǒng)不能產(chǎn)生隨動推力的難題，實(shí)現(xiàn)了細(xì)長體導(dǎo)彈飛行時發(fā)生彈性變形后的振動情況的模擬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生隨動推力的試驗(yàn)機(jī)構(gòu)單元、發(fā)動機(jī)隨動推力下振動試驗(yàn)系統(tǒng)及方法，尤其涉及一種固體火箭發(fā)動機(jī)不同隨動推力工況下多尺寸細(xì)長體結(jié)構(gòu)振動試驗(yàn)系統(tǒng)和方法，屬于發(fā)動機(jī)測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

固體火箭發(fā)動機(jī)點(diǎn)火后會產(chǎn)生沿軸向方向的推力，一般情況下可忽略彈體自身發(fā)生的彈性變形。但隨著導(dǎo)彈大長徑比化發(fā)展的趨勢，彈體結(jié)構(gòu)在飛行過程中趨于柔性，易發(fā)生較大的彈性變形。發(fā)生變形后，推力方向也會隨之發(fā)生改變，形成隨動推力。這種情況下，該彈性變形不可忽略。開展隨動推力對細(xì)長彈體結(jié)構(gòu)振動的影響具有重要意義。目前，國內(nèi)外對于隨動推力作用下細(xì)長體結(jié)構(gòu)的振動研究大多未考慮發(fā)動機(jī)點(diǎn)火后橫向分量的影響。

傳統(tǒng)的固體火箭發(fā)動機(jī)地面靜止點(diǎn)火試驗(yàn)系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)一般通過連接件與承力墩連接，裝調(diào)完成后軸向不完全固定，可移動，橫向被完全固定，由此裝配形式產(chǎn)生的推力被限制在軸向，無法產(chǎn)生隨動推力。例如，魯俊興等人發(fā)明的申請?zhí)枮?01110321594.2的一種用于固體火箭發(fā)動機(jī)靜止試驗(yàn)滑筒式中心架，利用兩個套筒之間的精密動配合和導(dǎo)向鍵，實(shí)現(xiàn)中心架滾輪的精確直線往復(fù)運(yùn)動且無任何擺動，在發(fā)動機(jī)裝調(diào)中很容易保證軸心的對中。軸心對中后，發(fā)動機(jī)橫向被固定，靜止試驗(yàn)時產(chǎn)生的推力方向便始終沿著試車架的軸向，無法產(chǎn)生隨動推力。

因此，研制出一種穩(wěn)定可靠、可產(chǎn)生隨動推力、可產(chǎn)生橫向分量、適用于固體火箭發(fā)動機(jī)隨動推力作用下細(xì)長體結(jié)構(gòu)振動的試驗(yàn)系統(tǒng)已成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種試驗(yàn)機(jī)構(gòu)單元，解決了傳統(tǒng)的固體火箭發(fā)動機(jī)地面靜止點(diǎn)火試驗(yàn)系統(tǒng)不能產(chǎn)生橫向分量和隨動推力的難題，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬細(xì)長體導(dǎo)彈在飛行過程中產(chǎn)生的隨動推力；

本發(fā)明的另一目的在于克服上述缺陷，提供一種發(fā)動機(jī)隨動推力下振動試驗(yàn)系統(tǒng)和方法，解決了傳統(tǒng)試驗(yàn)中無法評估隨動推力對導(dǎo)彈振動性能影響的難題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種試驗(yàn)機(jī)構(gòu)單元，用于模擬細(xì)長體導(dǎo)彈在飛行過程中產(chǎn)生的隨動推力；

包括：承力墩、試車臺、支撐架、細(xì)長體導(dǎo)彈模型、側(cè)立柱和爆炸螺栓；細(xì)長體導(dǎo)彈模型包括鋁棒和試驗(yàn)發(fā)動機(jī)，鋁棒第一端與試驗(yàn)發(fā)動機(jī)第一端連接；

承力墩固定于地面；試車臺與承力墩固定連接；支撐架和側(cè)立柱安裝于試車臺上，側(cè)立柱設(shè)于支撐架一側(cè)；細(xì)長體導(dǎo)彈模型位于試車臺上方，鋁棒第二端連接承力墩，試驗(yàn)發(fā)動機(jī)第二端位于支撐架上；初始狀態(tài)下，側(cè)立柱與試驗(yàn)發(fā)動機(jī)第二端之間通過爆炸螺栓連接，鋁棒彎曲，細(xì)長體導(dǎo)彈模型為形變狀態(tài)；爆炸螺栓點(diǎn)火分離后，鋁棒帶動試驗(yàn)發(fā)動機(jī)向支撐架另一側(cè)運(yùn)動，同時試驗(yàn)發(fā)動機(jī)點(diǎn)火，細(xì)長體導(dǎo)彈模型對承力墩產(chǎn)生隨動推力。

進(jìn)一步的，上述一種試驗(yàn)機(jī)構(gòu)單元中，設(shè)細(xì)長體導(dǎo)彈模型非形變狀態(tài)時的軸向?yàn)樗降腦方向；

初始狀態(tài)下，側(cè)立柱、爆炸螺栓和試驗(yàn)發(fā)動機(jī)第二端之間通過鋼絲繩連接，通過調(diào)節(jié)鋼絲繩的長度調(diào)節(jié)鋁棒的彎曲程度；鋼絲繩的方向?yàn)樗降腨方向，所述Y方向與X方向垂直；

支撐架上表面設(shè)有沿Y方向的水平滑軌，試驗(yàn)發(fā)動機(jī)第二端通過與水平滑軌配合的滑塊安裝于支撐架上表面，爆炸螺栓點(diǎn)火分離后，鋁棒帶動試驗(yàn)發(fā)動機(jī)沿所述水平滑軌向支撐架另一側(cè)移動。