CN107860555B - 一种用于水下垂直发射试验的试验水池 - Google Patents

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    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
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Abstract

本发明提供了一种用于水下垂直发射试验的试验水池，属于飞行器水下垂直发射试验技术领域。本发明采用蓄水池和试验水池相互调水过滤系统实现水重复使用且能保持水质优良，试验水池作为固定设施，可以按照需要模拟不同装载平台特性，实用范围广；施工时可在干燥环境下进行，便于安全操作。水深可调，试验用水可多次试验使用，且保持清洁，便于水下测试。

Description

一种用于水下垂直发射试验的试验水池
技术领域
本发明属于飞行器水下垂直发射试验领域，特别涉及一种用于水下垂直发射试验的试验水池。
背景技术
飞行器水下垂直发射技术是一项非常复杂的技术，其研究和试验离不开试验水池，其与发射相关的流场特性、载荷特性、弹道特性、水中姿态等信息都来自于水池内发射试验的结果。试验水池通过模拟发射平台、发射水深以及布置测试传感器、水下高速摄像等来实现水下发射环境的模拟和水下发射过程的参数测试。目前，国内可用于飞行器水下发射试验研究的水池多采用水池+升降平台的方式，水池蓄水，升降平台作为发射系统安装平台，通过其升降来实现模拟水深的变化，平台一般较重，为实现其升降和平稳性，需要设置复杂的升降机构。这种方式下，升降平台为基础设施，要模拟发射系统的装载平台特性往往需要针对每个试验对平台进行改造，费用大；水池的水反复使用，对测试尤其是光学测试带来不利影响，如果频繁换水又会造成很大浪费；发射系统安装过程是在升降平台上，处于水池的上方，收到升降系统动力和承载能力的制约，试验能力有限，且操作不方便、不安全。
发明内容
本发明的目的：克服现有技术的不足，提出一种用于水下垂直发射试验的试验水池。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案为：
本发明提供了一种用于水下垂直发射试验的试验水池，包括：蓄水池1、供排水及过滤装置2、发射水池3、发射井4和人行通道5；
所述蓄水池1的体积与发射水池3可容纳的水的最大体积相同；蓄水池1的截面大于发射水池3的最大截面的面积，深度小于发射水池3的深度，蓄水池1的上表面与发射水池3的上表面齐平；供排水及过滤装置2位于蓄水池1和发射水池3之间，包括第二水泵23、过滤装置19、药剂投放装置20和管路21，用于蓄水池1和发射水池3之间调度水；试验前，发射水池3处于无水状态，用于供人进入其中进行试验设备安装，发射水池3用于模拟发射水深，试验后，水从发射水池3经过第二水泵23和管路21输送至蓄水池1，发射水池3用于供人进入其中进行设备拆卸、更换和维护工作；发射井4位于发射水池3下方，与发射水池3通过一水密装置6进行隔离，发射井4上表面的位置就是发射筒口的位置，人行通道5位于发射水池3旁边，作为进入发射井4内的通道；人行通道5与发射水池3物理隔离；
在蓄水池1和发射水池3之间设置调度水站17，所述调度水站17包括水泵控制台18、过滤装置19；蓄水池1在距离调度水站17最近的位置设置第一集水坑15，第一集水坑15是蓄水池1的最低点，在第一集水坑15处设置互为备份的两个第一水泵16；设备准备完毕后，可根据通过水泵控制台18控制第一水泵16，水从蓄水池1通过第一水泵16抽往发射水池3时，先通过过滤装置19过滤后进入发射水池3；发射水池3在距离调度水站17最近的位置设置第二集水坑22，该第二集水坑22设置两个所述第二水泵23，发射结束后，水通过第二水泵23抽往蓄水池1，先经过所述药剂投放装置20，对试验后水中的污染物进行中和和凝结，然后经过滤装置19，进入蓄水池1；
所述发射水池3与人行通道5二者之间通过上通道7和下通道8相连通，发射水池3与上通道7之间采用水密门9隔离，以防止发射水池3注水后出现渗漏。
优选地，所述蓄水池1为矩形截面水池。
优选地，所述发射水池3为圆形截面。
优选地，所述水密装置6与发射井4之间采用水密措施，使用两道直径30毫米的密封圈12进行密封。
优选地，所述水密装置6中部预留直径1.5米的孔作为飞行发射装置13安装的空间。
优选地，所述人行通道5为楼梯或电梯。
优选地，所述下通道8与发射井4之间通过防爆门10隔离开，防爆门10以及水密装置6与一防爆墙11形成一个封闭的防爆空间。
本方明与现有技术相比的有益效果是：
本发明采用蓄水池和试验水池相互调水过滤系统实现水重复使用且能保持水质优良，试验水池作为固定设施，可以按照需要模拟不同装载平台特性，实用范围广；施工时可在干燥环境下进行，便于安全操作。水深可调，试验用水可多次试验使用，且保持清洁，便于水下测试。
附图说明
图1为本发明试验水池的结构示意图；
图2为图1的发射井位置的剖视图；
图3为图1的蓄水池与发射水池连接位置的剖视图；
图4为图3的局部放大图。
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。
参阅图1，本发明包括蓄水池1、供排水及过滤装置2、发射水池3、发射井4、人行通道5。所述蓄水池1为矩形截面水池，为降低施工难度，可小深度大截面，其体积与发射水池3最大体积相同(或略大，发射水池3的水深根据注水多少在0与最大深度之间可调，可根据需求调整)；发射水池3为圆形截面，为模拟更大深度，可小截面大深度，为避免池壁效应，不能小于10米直径；蓄水池1处于高位，截面大而深度小，其表面与发射水池3上表面齐平，供排水及过滤装置2位于蓄水池1和发射水池3之间，由第二水泵23、过滤装置19、药剂投放装置20、管路21等组成，用于蓄水池1和发射水池3之间调水，试验前，发射水池3处于无水状态，人们可以进入发射水池3进行试验设备安装，发射水池3用于模拟发射水深，试验后，水从发射水池3经过第二水泵23和管道21输送至蓄水池1，人们可进入发射水池3进行设备拆卸、更换和维护工作。发射井4位于发射水池3下方，与发射水池3通过水密装置6进行隔离，其上表面的位置就是发射筒口的位置，人行通道5位于发射水池3旁边。人们可通过人行通道5进入井内，布置发射控制、传感器等控制和测试设备；人行通道5可以是楼梯，也可以是电梯，与发射水池3物理隔离，通过水密门9可进入发射水池3和发射井4开展工作。
参阅图2，水密装置6与发射井4之间采用水密措施，使用两道直径30毫米的密封圈12进行密封，水密装置6中部预留直径1.5米的孔作为发射装置13安装的空间，飞行器发射装置可通过一个过度转接装置安装至水密装置6上。飞行器发射装置安装时可采用中部开孔1.5米的水密装置6来适应。
参阅图3，在蓄水池1和发射水池3之间设置一个调度水站17，调度水站17由水泵控制台18、过滤装置19组成。蓄水池1在距离供排水及调度水站17最近的位置设置一个集水坑15，这是蓄水池1的最低点，在该处设置两个大功率第一水泵16，互为备份；设备准备完毕后，可根据通过水泵控制台18控制第一水泵16，水从蓄水池1通过第一水泵16抽往发射水池3时，先通过过滤装置19，过滤后进入发射水池3；发射水池3在距离调度水站17最近的位置设置集水坑22，该处设置两个大功率第二水泵23,发射结束后，水通过第二水泵23抽往蓄水池1，先经过药剂投放装置20，对试验后水中的污染物进行中和和凝结，然后经过过滤装置19，进入蓄水池1。
参阅图4，发射水池3旁边设置人行通道5，二者之间通过上、下两个通道7、8相连通，发射水池3与通道7之间采用水密门9隔离，防止发射水池3注水后出现渗漏，通道8与发射井4之间通过防爆门隔离开，防爆门10以及水密装置6与一防爆墙11形成一个封闭的防爆空间，防止发射失败产生爆炸毁坏试验设施。
本发明是这样使用的：蓄水池1可提前灌满水，确定试验任务后，明确发射水深和测试要素以及装载平台状态，人们通过人行通道7和水密门9进入发射水池3，提前进行装载平台的换装，测试设备的安装等，通过人行通道8和防爆门10进入发射井4设置发射装置的测试和其他保障设备，设备准备完毕后，关闭水密门9和防爆门10，可根据通过水泵控制台18控制第一水泵16，将水抽往发射水池3，水通过过滤装置19后，经过管路21进入发射水池3，直至达到发射水深。人们可在地面控制发射试验，试验结束后，启动第二水泵23，将水抽往蓄水池1，中间经过药剂投放装置20进行中和和絮凝，再经过过滤装置19，和管路21进入蓄水池1，以备下次使用。

Claims (7)

1.一种用于水下垂直发射试验的试验水池，其特征在于，包括：蓄水池(1)、供排水及过滤装置(2)、发射水池(3)、发射井(4)和人行通道(5)；
所述蓄水池(1)的体积与发射水池(3)可容纳的水的最大体积相同；蓄水池(1)的截面大于发射水池(3)的最大截面的面积，深度小于发射水池(3)的深度，蓄水池(1)的上表面与发射水池(3)的上表面齐平；供排水及过滤装置(2)位于蓄水池(1)和发射水池(3)之间，包括第二水泵(23)、过滤装置(19)、药剂投放装置(20)和管路(21)，用于蓄水池(1)和发射水池(3)之间调度水；试验前，发射水池(3)处于无水状态，用于供人进入其中进行试验设备安装，发射水池(3)用于模拟发射水深，试验后，水从发射水池(3)经过第二水泵(23)和管路(21)输送至蓄水池(1)，发射水池(3)用于供人进入其中进行设备拆卸、更换和维护工作；发射井(4)位于发射水池(3)下方，与发射水池(3)通过一水密装置(6)进行隔离，发射井(4)上表面的位置就是发射筒口的位置，人行通道(5)位于发射水池(3)旁边，作为进入发射井(4)内的通道；人行通道(5)与发射水池(3)物理隔离；
在蓄水池(1)和发射水池(3)之间设置调度水站(17)，所述调度水站(17)包括水泵控制台(18)、过滤装置(19)；蓄水池(1)在距离调度水站(17)最近的位置设置第一集水坑(15)，第一集水坑(15)是蓄水池(1)的最低点，在第一集水坑(15)处设置互为备份的两个第一水泵(16)；设备准备完毕后，可根据通过水泵控制台(18)控制第一水泵(16)，水从蓄水池(1)通过第一水泵(16)抽往发射水池(3)时，先通过过滤装置(19)过滤后进入发射水池(3)；发射水池(3)在距离调度水站(17)最近的位置设置第二集水坑(22)，该第二集水坑(22)设置两个所述第二水泵(23)，发射结束后，水通过第二水泵(23)抽往蓄水池(1)，先经过所述药剂投放装置(20)，对试验后水中的污染物进行中和和凝结，然后经过滤装置(19)，进入蓄水池(1)；
所述发射水池(3)与人行通道(5)二者之间通过上通道(7)相连通，所述发射井(4)与人行通道(5)二者之间通过下通道(8)相连通，发射水池(3)与上通道(7)之间采用水密门(9)隔离，以防止发射水池(3)注水后出现渗漏。
2.如权利要求1所述的试验水池，其特征在于，所述蓄水池(1)为矩形截面水池。
3.如权利要求1所述的试验水池，其特征在于，所述发射水池(3)为圆形截面。
4.如权利要求1所述的试验水池，其特征在于，所述水密装置(6)与发射井(4)之间采用水密措施，使用两道直径30毫米的密封圈(12)进行密封。
5.如权利要求1所述的试验水池，其特征在于，所述水密装置(6)中部预留直径1.5米的孔作为飞行发射装置(13)安装的空间。
6.如权利要求1所述的试验水池，其特征在于，所述人行通道(5)为楼梯或电梯。
7.如权利要求1至6中任一项所述的试验水池，其特征在于，所述下通道(8)与发射井(4)之间通过防爆门(10)隔离开，防爆门(10)以及水密装置(6)与一防爆墙(11)形成一个封闭的防爆空间。
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