CN109458875A - 一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统 - Google Patents

一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，包括台体上的喷水阵列和台体外围的喷水阵列。台体上的喷水阵列布置在发射平台台体支承框上表面上，与台体内部的内置流道连通，且台体上的喷水阵列出水口的大小能够调节；台体外围的喷水阵列布置在发射平台台体外围，能够从外侧向导流槽出口喷水，还能够向发射平台台体中心区喷水，其喷嘴直径能够调整。本发明能够通过调整出水流量为多种不同火箭及发射平台降温降噪，降低了设计、生产、安装周期，大幅缩减了成本。

Description

一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统
技术领域
本发明涉及一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，属于航天发射热防护技术领域。
背景技术
目前，火箭技术快速发展，适应不同任务需求的火箭不断初研制出来，但是目前还没有能够适应多种火箭发射需求的喷水降温降噪系统，每设计一款新的火箭，需要重新为其设计合适的喷水降温降噪系统，不仅增加了研制成本，而且生产周期也难以满足不同火箭高密度快速发射的要求。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，能够通过调整出水流量为多种不同火箭及发射平台降温降噪，降低了设计、生产、安装周期，大幅缩减了成本。
本发明的技术解决方案是：
一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，包括台体上的喷水阵列和台体外围的喷水阵列；所述台体上的喷水阵列布置在发射平台台体支承框上表面上，与台体内部的内置流道连通，且台体上的喷水阵列出水口的大小能够调节；所述台体外围的喷水阵列布置在发射平台台体外围，能够从外侧向导流槽出口喷水，还能够向发射平台台体中心区喷水，其喷嘴直径能够调整。
所述内置流道以及台体外围的喷水阵列均与外部供水系统连通。
所述发射平台台体支承框上表面上加工有多个与内置流道连通的出水孔；
台体上的喷水阵列包括多个蘑菇头喷嘴，每个蘑菇头喷嘴包括喷嘴底座和喷嘴上盖，喷嘴底座和喷嘴上盖均为中空结构，喷嘴底座安装在发射平台台体支承框上表面的出水孔中，喷嘴上盖侧壁上从底面向上开有凹槽，当喷嘴上盖安装在喷嘴底座上后，所述凹槽与喷嘴底座之间形成出水口；
所述喷嘴上盖在喷嘴底座上的安装位置能够上下调节，实现上述出水口面积的改变。
所述喷嘴上盖的顶面为圆冠。
所述蘑菇头喷嘴为单出水口、双出水口或三出水口形式。
当蘑菇头喷嘴为双出水口形式时，两个出水口以喷嘴上盖中心为圆心，间隔180°布置；
当蘑菇头喷嘴为三出水口形式时，三个出水口以喷嘴上盖中心为圆心，间隔90°布置。
台体上的喷水阵列中，位于台体中心支撑臂两侧的蘑菇头喷嘴采用单出水口形式，且出水口的出水方向沿井字梁方向且背向支撑臂；
除上述蘑菇头喷嘴以外，位于支承框井字梁上的蘑菇头喷嘴采用双出水口形式，且出水口的出水方向沿井字梁方向；
位于支承框四周端框上的蘑菇头喷嘴采用三出水口形式，且间隔180°的两个出水口出水方向沿井字梁方向，第三个出水口出水方向背离台体中心向外。
所述台体外围的喷水阵列包括主水管、上水管、蓄水器、内侧喷嘴阵列和外侧喷嘴阵列；
来自外部供水系统的水流由主水管进入，经过上水管、和蓄水器后，由内侧喷嘴阵列和外侧喷嘴阵列喷出；
内侧喷嘴阵列向发射平台台体中心区喷水；外侧喷嘴阵列向导流槽出口喷水。
内侧喷嘴阵列和外侧喷嘴阵列能够拆卸，拆卸后替换为其他直径的喷嘴，或替换为带有节流环的喷嘴。
内侧喷嘴阵列和外侧喷嘴阵列不需拆卸，其喷嘴前端能够直接增加符合直径要求的喷嘴。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明台体上的喷水阵列的蘑菇头喷嘴采用分体结构，出水口的大小能够调节，台体外围的喷水阵列喷嘴直径能够调整，当发射功率较大火箭时，将出水口调大，以提高喷水流量，达到满足降温降噪要求。即本发明能够实现了出水流量的调整，能够适应不同火箭降温降噪需求。当出现新设计火箭时，不需要重新为其设计合适的喷水降温降噪系统，降低了设计、生产、安装周期，大幅缩减了成本。
(2)本发明蘑菇头喷嘴可分别实现单向、双向以及三个方向的喷水，能根据台面上不同防护区域的结构特点选择不同出水方向的蘑菇头喷嘴，从而实现了发射台面上支撑框等不同位置的喷水热防护要求，保证降温降噪达到最理想效果。
(3)本发明台体外围喷水阵列喷嘴在拆卸与不拆卸的情况下，截面积均能调节，从而可以根据台体外围空间喷水热防护所需的水流量进行喷嘴调整，能够适应不同发射功率的火箭降温降噪需求。
(4)本发明喷嘴上盖的顶面为圆冠，能有效减少水流阻力，降低喷嘴出口水压损失，保证喷水降温降噪的效果。
附图说明
图1为本发明喷水降温降噪系统整体示意图；
图2为本发明喷水降温降噪系统整体俯视图；
图3为蘑菇头喷嘴示意图；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为图3的B-B剖视图，其中(a)为单出水口蘑菇头喷嘴的B-B剖视图，(b)为双出水口蘑菇头喷嘴的B-B剖视图，(c)为三出水口蘑菇头喷嘴的B-B剖视图；
图6为台体外围的喷水阵列喷嘴替换示意图，其中(a)为原喷嘴直接替换为小直径喷嘴示意图，(b)为将原喷嘴替换为带有节流环的喷嘴示意图，(c)为小直径喷嘴直接连接在原喷嘴前端示意图。
具体实施方式
本发明基于出水口以及喷嘴结构可调的思路，实现适应多种火箭发射喷水降温降噪的系统。
台体内部设置有内置流道，发射平台台体支承框上表面2上加工有多个与内置流道连通的出水孔。
如图1和图2所示，本发明包括台体上的喷水阵列和台体外围的喷水阵列；台体上的喷水阵列3布置在发射平台台体1支承框上表面2上，与台体内部的内置流道连通，且台体上的喷水阵列3出水口的大小能够调节。
台体外围的喷水阵列10布置在发射平台台体外围，能够从外侧向导流槽出口喷水，还能够向发射平台台体中心区喷水，其喷嘴直径能够调整。内置流道以及台体外围的喷水阵列10均与外部供水系统连通。
具体地，台体上的喷水阵列3包括多个蘑菇头喷嘴，如图3所示，图4为图3的A-A剖视图。每个蘑菇头喷嘴为分体式结构，包括喷嘴底座5和喷嘴上盖4，喷嘴底座5和喷嘴上盖4均为中空结构，喷嘴底座5安装在发射平台台体支承框上表面的出水孔中，喷嘴上盖4侧壁上从底面向上开有凹槽，喷嘴上盖4和喷嘴底座5通过螺钉8连接，当喷嘴上盖4安装在喷嘴底座5上后，凹槽与喷嘴底座5之间形成出水口7。喷嘴上盖4在喷嘴底座5上的安装位置能够上下调节，实现上述出水口面积的改变。喷嘴上盖4的顶面为圆冠。
进一步地，蘑菇头喷嘴为单出水口、双出水口或三出水口形式。
图5为图3的B-B剖视图，其中单出水口蘑菇头喷嘴的B-B剖视图如图5中(a)所示。
当蘑菇头喷嘴为双出水口形式时，两个出水口以喷嘴上盖4中心为圆心，间隔180°布置。双出水口蘑菇头喷嘴的B-B剖视图如图5中(b)所示。
当蘑菇头喷嘴为三出水口形式时，三个出水口以喷嘴上盖4中心为圆心，间隔90°布置。三出水口蘑菇头喷嘴的B-B剖视图如图5中(c)所示。
台体上的喷水阵列3中，位于台体中心支撑臂两侧的蘑菇头喷嘴采用单出水口形式，且出水口的出水方向沿井字梁方向且背向支撑臂。
除上述蘑菇头喷嘴以外，位于支承框井字梁上的蘑菇头喷嘴采用双出水口形式，且出水口的出水方向沿井字梁方向。
位于支承框四周端框上的蘑菇头喷嘴采用三出水口形式，且间隔180°的两个出水口出水方向沿井字梁方向，第三个出水口出水方向背离台体中心向外。
台体外围的喷水阵列10包括主水管101、上水管102、蓄水器103、内侧喷嘴阵列104和外侧喷嘴阵列105。
来自外部供水系统的水流由主水管101进入，经过上水管102、和蓄水器103后，由内侧喷嘴阵列104和外侧喷嘴阵列105喷出。
内侧喷嘴阵列104向发射平台台体1中心区喷水；外侧喷嘴阵列8向导流槽出口喷水。
台体外围的喷水阵列喷嘴有两种改变直径的方式：
1、内侧喷嘴阵列104和外侧喷嘴阵列105能够拆卸，拆卸后将原喷嘴替换为其他直径的喷嘴，如图6中(a)所示，原喷嘴直接替换为小直径喷嘴11。或拆卸后将原喷嘴替换为带有节流环的喷嘴，如图6中(b)所示，原喷嘴直接替换为带有节流环12的喷嘴。
2、内侧喷嘴阵列104和外侧喷嘴阵列105不需拆卸，其喷嘴前端能够直接增加符合直径要求的喷嘴，如图6中(c)所示，小直径喷嘴13直接连接在原喷嘴前端。
本发明中，台体上的喷水阵列3中，蘑菇头喷嘴设计成分体结构，通过调整上下分体之间形成的出水口(喷水截面积)实现喷水流量调节，发射功率较大火箭时，就可以采用较大的喷水截面积，以提高喷水流量，满足降温降噪要求。
台体外围的喷水阵列设计了直径可调的喷嘴，通过调整喷嘴直径方法实现喷水截面积调整。
上述设计保证本发明能够实现多种火箭发射时的喷水降温降噪。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：包括台体上的喷水阵列和台体外围的喷水阵列；所述台体上的喷水阵列(3)布置在发射平台台体(1)支承框上表面(2)上，与台体内部的内置流道连通，且台体上的喷水阵列(3)出水口的大小能够调节；所述台体外围的喷水阵列(10)布置在发射平台台体外围，能够从外侧向导流槽出口喷水，还能够向发射平台台体中心区喷水，其喷嘴直径能够调整。
2.根据权利要求1所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：所述内置流道以及台体外围的喷水阵列(10)均与外部供水系统连通。
3.根据权利要求1所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：所述发射平台台体支承框上表面(2)上加工有多个与内置流道连通的出水孔；
台体上的喷水阵列(3)包括多个蘑菇头喷嘴，每个蘑菇头喷嘴包括喷嘴底座(5)和喷嘴上盖(4)，喷嘴底座(5)和喷嘴上盖(4)均为中空结构，喷嘴底座(5)安装在发射平台台体支承框上表面的出水孔中，喷嘴上盖(4)侧壁上从底面向上开有凹槽，当喷嘴上盖(4)安装在喷嘴底座(5)上后，所述凹槽与喷嘴底座(5)之间形成出水口；
所述喷嘴上盖(4)在喷嘴底座(5)上的安装位置能够上下调节，实现上述出水口面积的改变。
4.根据权利要求3所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：所述喷嘴上盖(4)的顶面为圆冠。
5.根据权利要求4所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：所述蘑菇头喷嘴为单出水口、双出水口或三出水口形式。
6.根据权利要求5所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：当蘑菇头喷嘴为双出水口形式时，两个出水口以喷嘴上盖(4)中心为圆心，间隔180°布置；
当蘑菇头喷嘴为三出水口形式时，三个出水口以喷嘴上盖(4)中心为圆心，间隔90°布置。
7.根据权利要求6所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：台体上的喷水阵列(3)中，位于台体中心支撑臂两侧的蘑菇头喷嘴采用单出水口形式，且出水口的出水方向沿井字梁方向且背向支撑臂；
除上述蘑菇头喷嘴以外，位于支承框井字梁上的蘑菇头喷嘴采用双出水口形式，且出水口的出水方向沿井字梁方向；
位于支承框四周端框上的蘑菇头喷嘴采用三出水口形式，且间隔180°的两个出水口出水方向沿井字梁方向，第三个出水口出水方向背离台体中心向外。
8.根据权利要求1所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：所述台体外围的喷水阵列(10)包括主水管(101)、上水管(102)、蓄水器(103)、内侧喷嘴阵列(104)和外侧喷嘴阵列(105)；
来自外部供水系统的水流由主水管(101)进入，经过上水管(102)、和蓄水器(103)后，由内侧喷嘴阵列(104)和外侧喷嘴阵列(105)喷出；
内侧喷嘴阵列(104)向发射平台台体(1)中心区喷水；外侧喷嘴阵列(8)向导流槽出口喷水。
9.根据权利要求8所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：内侧喷嘴阵列(104)和外侧喷嘴阵列(105)能够拆卸，拆卸后替换为其他直径的喷嘴，或替换为带有节流环的喷嘴。
10.根据权利要求8所述的一种能够适应多种火箭发射的喷水降温降噪系统，其特征在于：内侧喷嘴阵列(104)和外侧喷嘴阵列(105)不需拆卸，其喷嘴前端能够直接增加符合直径要求的喷嘴。
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