CN107860544B - 一种真空羽流导流地面试验防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空羽流导流地面试验防护装置，属于真空羽流防护技术领域。该装置结合探测器的结构特点、真空羽流在真空舱内的流动特点，实现了对探测器进行羽流防护的功能，大大减弱了因真空舱结构尺寸限制所带来的羽流扰动，缓解了舱内真空度的降低，提升了羽流导流地面模拟试验的有效性和准确性。
Description
技术领域
本发明属于真空羽流防护领域，特别涉及一种真空羽流导流地面试验防护装置。
背景技术
随着载人航天、空间探测的发展，越来越多涉及到探测器的地外天体起飞，在真空环境下，发动机喷管喷射的羽流无约束的膨胀，对上升级产生的气动力干扰，影响探测器的起飞稳定性。为验证羽流导流方案的正确性，需开展地面真空舱内的羽流导流试验。
为较为真实的模拟探测器受到的羽流干扰，需要将羽流因真空舱尺寸限制对探测器的扰动影响尽可能降低，针对目前国内尺寸较大和真空度较高的真空舱需要设计一种探测器水平放置的羽流导流试验防护装置。
发明内容
本发明的目的：克服现有技术的不足，提出一种应用在真空舱内探测器羽流导流试验的防护装置，以实现对探测器进行羽流防护的功能。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案为：
本发明提供了一种真空羽流导流地面试验防护装置，包括：防护板1，导流筒2，连接支架3，防反流锥4，导流锥5，栅格板6和封闭板7；
所述防护板1为锥台型结构，固定在导流筒2上，所述防护板1的锥台型结构用于引导羽流向导流筒2和真空舱8之间的间隙流动；所述防护板1与探测器9边缘之间通过弹性密封胶连接；所述导流筒2是筒型结构，通过连接支架3固定在真空舱8内壁上；所述防反流锥4为锥台型结构，固定在导流筒2上，导流锥5为圆锥型结构，固定在真空舱8内壁上，防反流锥4和导流锥5配合，用于引导羽流流入导流筒2内，同时防止进入导流筒2内的羽流反流出导流筒2；所述栅格板6为设置栅格孔的壁板，栅格板6和封闭板7均固定在导流筒2内，流入导流筒2内的羽流经栅格板6后，进入栅格板6和封闭板7之间的空间。
优选地，所述导流筒2是焊接而成的筒型结构。
优选地，所述栅格板6为圆形，直径与导流筒2的内径相等。
优选地，所述封闭板7为圆形，直径与导流筒2的内径相等。
优选地，所述导流筒2是由前后法兰、蒙皮、纵横加强筋焊接而成的筒型结构。
优选地，所述连接支架3周向均布四个。
优选地，所述栅格孔为均布的圆孔。
本方明与现有技术相比的有益效果是：
本发明提供一种应用在真空舱内探测器羽流导流试验的防护装置，该装置结合探测器的结构特点、真空羽流在真空舱内的流动特点，实现了对探测器进行羽流防护的功能，大大减弱了因真空舱结构尺寸限制所带来的羽流扰动，缓解了舱内真空度的降低，提升了羽流导流地面模拟试验的有效性和准确性。
附图说明
图1为本发明真空羽流导流试验防护装置的示意图；
图2为本发明真空羽流导流试验防护装置的结构示意图；
图3为无羽流导流防护装置引导下的羽流流动示意图；
图4为羽流导流防护装置引导下的羽流流动示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～图4所示，本发明提供的一种真空羽流导流试验防护装置，包括探测器防护板1，导流筒2，连接支架3，防反流锥4，导流锥5，栅格板6，封闭板7。
如图1、图2所示，防护板1为锥台型结构，固定在导流筒2上，锥台型结构引导羽流向导流筒2和真空舱8之间的间隙流动；防护板1与探测器9边缘之间通过弹性密封胶连接，以防羽流从防护板1和探测器9之间缝隙流入探测器9周围带来额外扰动，同时也不影响探测器9的微小姿态变化；导流筒2是由前后法兰、蒙皮、纵横加强筋焊接的筒型结构，通过连接支架3固定在真空舱8内壁上；防反流锥4为锥台型结构，固定在导流筒2上，导流锥5为圆锥型结构，固定在真空舱8内壁上，防反流锥4和导流锥5配合，引导羽流流入导流筒2内，同时防止进入导流筒2内的羽流反流出导流筒2。导流筒2、防反流锥4以及导流锥5组成多方位的导流装置，引导气流进入导流筒2内。栅格板6为设置栅格孔的壁板，栅格板6和封闭板7固定在导流筒2内，流入导流筒2内的羽流经栅格板6后，能量衰减，流速降低，使羽流在进入栅格板6和封闭板7之间的空间后，聚集在此处，以减弱羽流对探测器9周围空间的真空度影响，从而尽可能将羽流聚集在导流筒2内，大大减弱因真空舱8限制导致的羽流对探测器9的扰动。
如图3所示，在没有羽流防护装置之前，由于真空羽流的自由膨胀特点，羽流从探测器9的发动机喷管10喷出，冲击到起飞平台11后向四周流动，由于真空舱8壁的限制，羽流在真空舱壁8上产生反射，反射后的羽流会冲击到探测器9的侧面，甚至顶面(如图3中箭头所示)，这些额外的冲击扰动在探测器9的地外天体起飞过程中是不存在的，从而影响地面模拟真空羽流导流试验的真实性和准确性。本发明的羽流防护装置，能够引导羽流沿预设的通道进入导流筒内(如图4中箭头所示)，消除这些额外的冲击扰动，如图4所示。
Claims (7)
1.一种真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，包括：防护板(1)，导流筒(2)，连接支架(3)，防反流锥(4)，导流锥(5)，栅格板(6)和封闭板(7)；
所述防护板(1)为锥台型结构，固定在导流筒(2)一端，所述防护板(1)的锥台型结构用于引导羽流向导流筒(2)和真空舱(8)之间的间隙流动；所述防护板(1)与探测器(9)边缘之间通过弹性密封胶连接；所述导流筒(2)是筒型结构，通过连接支架(3)固定在真空舱(8)内壁上；所述防反流锥(4)为锥台型结构，固定在导流筒(2)另一端，导流锥(5)为圆锥型结构，固定在真空舱(8)内壁上，防反流锥(4)和导流锥(5)配合，用于引导羽流流入导流筒(2)内，同时防止进入导流筒(2)内的羽流反流出导流筒(2)；所述栅格板(6)为设置栅格孔的壁板，栅格板(6)和封闭板(7)均固定在导流筒(2)内，流入导流筒(2)内的羽流经栅格板(6)后，进入栅格板(6)和封闭板(7)之间的空间。
2.如权利要求1所述的真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，所述导流筒(2)是焊接而成的筒型结构。
3.如权利要求1所述的真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，所述栅格板(6)为圆形，直径与导流筒(2)的内径相等。
4.如权利要求1所述的真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，所述封闭板(7)为圆形，直径与导流筒(2)的内径相等。
5.如权利要求2所述的真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，所述导流筒(2)是由前后法兰、蒙皮、纵横加强筋焊接而成的筒型结构。
6.如权利要求1所述的真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，所述连接支架(3)周向均布四个。
7.如权利要求1至6中任一项所述的真空羽流导流地面试验防护装置，其特征在于，所述栅格孔为均布的圆孔。
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