CN109632234A - 一种燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置 - Google Patents

Abstract

一种燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，包括主护板(1)、副护板(2)、主护板座(3)、副护板座(4)；主护板(1)固装在主护板座(3)，二者之间形成舵轴的安装空间，副护板(2)固装在副护板座(4)上并插入上述安装空间，通过副护板座(4)与主护板座(3)连接，所述的主护板(1)、副护板(2)选用防热材料。本发明装置一方面保护燃气舵舵轴在热试车试验中不被非正常烧蚀，另一方面阻止了气流对测力天平等装置的侵蚀，并最大限度的模拟了燃气舵实际工作环境。

Description

一种燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置

技术领域

本发明涉及航空航天隔热设计领域，特别适用于燃气舵搭载发动机热试车试验。

背景技术

近年来地地、地空、舰空等导弹为了实现360°全空域发射，纷纷采用垂直发射技术。为了在发射初始空气舵控制力不足情况下实现快速转弯，燃气舵成为首选。燃气舵的烧蚀情况、受力情况是其研制的主要内容。然而理论计算和风洞试验都较难准确预测燃气舵工作时的真实情况，主要由于以下原因：燃气喷流的高温、强腐蚀和高冲刷特性难于模拟；燃气舵的在工作时烧蚀特性难以预测。为克服现有方法的不足，燃气舵搭载发动机热试车试验是最好的选择。如何在试验中既保护好天平等测量设备，又最大限度的模拟燃气舵实际工作环境，是试验设计中的一大难点，其关键部件就是燃气舵隔热护板的设计。

发动机喷管气流温度达到上千摄氏度，而燃气舵测力设备，无法承受如此高温度，特别是测力天平，测量精、准度很容易受温度变化的干扰，而天平测量数据的稳定性是整个试验成败的关键。

另一方面燃气舵受力情况和其周围流场息息相关，舵面周围部件形状的改变都会对舵面周围流场产生干扰，舵面周围部件形状和真实产品越接近，试验数据越能反映真实燃气舵受力情况。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为满足燃气舵搭载发动机热试车试验要求，提供一种隔热性能好、拆装操作方便的舵轴保护装置方案。

本发明的技术解决方案是：一种燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，包括主护板、副护板、主护板座、副护板座；主护板固装在主护板座，二者之间形成舵轴的安装空间，副护板固装在副护板座上并插入上述安装空间，通过副护板座与主护板座连接，所述的主护板、副护板选用防热材料。

优选的，所述的主护板座与主护板连接部分埋于主护板内部，副护板座与副护板连接部分埋于副护板内部。

优选的，所述的副护板与主护板安装后与舵轴之间留有缝隙。

优选的，所述的缝隙为0.5-1.5mm。

优选的，所述的缝隙为迷宫式结构。

优选的，所述的主护板座包括底座安装面，底座安装面为一侧开口的半封闭结构；该开口的两侧设置与底座安装面垂直且相互平行的两个壁板；开口的封闭端设置与舵轴转接段安装配合的型面，所述的壁板上设置与主护板固接的螺纹孔。

优选的，所述的主护板为一侧开口的半封闭结构，与主护板座的半封闭结构一起组成舵轴的安装空间，主护板的上表面与舵轴实际安装位置适型，下表面设置凹槽，壁板插入对应的凹槽中，通过沉头螺钉从主护板外侧将主护板与所述的壁板固定。

优选的，所述的副护板座包括一平板以及平板上表面与平板垂直的两个壁板组成；平板两侧与主护板座的两个壁板配合且通过螺栓固定。

优选的，所述的副护板上表面与舵轴实际安装位置适型，下表面设置凹槽，副护板座上的两个壁板插入对应的凹槽，通过沉头螺钉从副护板外侧将副护板与所述的壁板固定，副护板的两侧与主护板开口两侧无间隙配合，副护板的内侧与主护板之间形成一个封闭的空间，该空间与舵轴之间留有缝隙。

优选的，所述的副护板的两侧与主护板开口两侧之间无间隙配合且配合面为台阶面。

本发明与现有技术相比有益效果为：

本发明很好的解决了上述两个燃气舵搭载发动机热试车试验中的难点，保障整套测力设备稳定、安全的同时，最大限度的模拟了真实燃气舵工作环境，保证了试验数据的可靠性、有效性。

1、护板内设计有台阶结构(迷宫结构)，与舵轴等部件配合后，能有效阻止气流沿舵轴与护板之间的间隙进入测量设备内部。

2、将护板拆分为主护板和副护板，方便拆装。

3、护板座与护板连接部分埋在护板内部，保护了护板座及连接螺栓不被发动机喷流烧毁。

4、多次试验结果表明：采用本发明的燃气舵试验测量数据离散度小于8％，低于传统方案的12％。

附图说明

图1图2为本专利的三维结构示意图

图3为本专利与燃气舵装配示意图

图中：1、主护板，2、副护板，3、主护板座，4、副护板座，5、燃气舵。

具体实施方式

下面结合附图及实例对本发明作详细说明。

本发明装置，一方面保护燃气舵舵轴在热试车试验中不被非正常烧蚀，另一方面阻止了气流对测力天平等装置的侵蚀，并最大限度的模拟了燃气舵实际工作环境。将护板设计成主护板1和副护板2两部分，之间通过通过主护板座3和副护板座4连接，保留了隔热台阶结构的同时，方便试验时的安装、拆卸。

本发明在试验准备阶段，护板安装方便；在试验中，能有效的保护舵轴不受发动机尾流烧蚀，且有效阻止了尾流对天平等测量原件的烧蚀；在保证试验安全的同时，最大限度的模拟了燃气舵实际工作环境，保证了测力试验结果的有效性、稳定性。其设计合理，结构紧凑，拆装方便，隔热效果好。具体的：

主护板1固装在主护板座3上，二者之间形成舵轴的安装空间，副护板2固装在副护板座4上并插入上述安装空间，通过副护板座4与主护板座3连接，主护板1和副护板2由防热材料制成。主护板1与副护板2内部设计有台阶机构，与燃气舵5舵轴上台阶相互配合，并保持0.5-1.5mm间隙,形成迷宫结构，如图3所示。主护板座3包括底座安装面，底座安装面为一侧开口的半封闭结构；该开口的两侧设置与底座安装面垂直且相互平行的两个壁板；开口的封闭端设置与舵轴转接段安装配合的型面，壁板上设置与主护板1固接的螺纹孔；副护板座4包括一平板以及平板上表面与平板垂直的两个壁板组成；平板两侧与主护板座3的两个壁板配合且通过螺栓固定；主护板1和副护板2上表面与舵轴周围实际型面一致，下表面均开有凹槽，并分别与主护板座3及副护板座4壁板适配；副护板2的两侧与主护板开口两侧之间无间隙配合且配合面为台阶面。使用时，首先分别将主护板1和主护板座3，副护板2和副护板座4分别通过螺栓连接装配。主护板座3壁板部分埋于主护板1凹槽内部，副护板座4壁板部分埋于副护板2凹槽内部。主护板1和副护板2均加工有沉头螺栓孔，连接护板与护板座螺栓均埋于护板内部。试验准备时，先将燃气舵5与测量设备连接，再将主护板1及主护板座3从舵轴前侧插入，调整好主护板1与舵轴之间相对位置，并将主护板座3通过螺栓与测力设备固定。最后将副护板2与副护板座4从舵轴另一侧插入主护板1及主护板座3，并用螺栓将副护板座4固定在主护板3上。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (10)

1.一种燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：包括主护板(1)、副护板(2)、主护板座(3)、副护板座(4)；主护板(1)固装在主护板座(3)，二者之间形成舵轴的安装空间，副护板(2)固装在副护板座(4)上并插入上述安装空间，通过副护板座(4)与主护板座(3)连接，所述的主护板(1)、副护板(2)选用防热材料。

2.根据权利要求1所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的主护板座(3)与主护板(1)连接部分埋于主护板(1)内部，副护板座(4)与副护板(2)连接部分埋于副护板(2)内部。

3.根据权利要求1所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的副护板(2)与主护板(1)安装后与舵轴之间留有缝隙。

4.根据权利要求3所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的缝隙为0.5-1.5mm。

5.根据权利要求1或3或4所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的缝隙为迷宫式结构。

6.根据权利要求1或3或4所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的主护板座(3)包括底座安装面，底座安装面为一侧开口的半封闭结构；该开口的两侧设置与底座安装面垂直且相互平行的两个壁板；开口的封闭端设置与舵轴转接段安装配合的型面，所述的壁板上设置与主护板(1)固接的螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的主护板(1)为一侧开口的半封闭结构，与主护板座(3)的半封闭结构一起组成舵轴的安装空间，主护板(1)的上表面与舵轴实际安装位置适型，下表面设置凹槽，壁板插入对应的凹槽中，通过沉头螺钉从主护板(1)外侧将主护板与所述的壁板固定。

8.根据权利要求6所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的副护板座(4)包括一平板以及平板上表面与平板垂直的两个壁板组成；平板两侧与主护板座(3)的两个壁板配合且通过螺栓固定。

9.根据权利要求8所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的副护板(2)上表面与舵轴实际安装位置适型，下表面设置凹槽，副护板座(4)上的两个壁板插入对应的凹槽，通过沉头螺钉从副护板(2)外侧将副护板与所述的壁板固定，副护板(2)的两侧与主护板开口两侧无间隙配合，副护板(2)的内侧与主护板(1)之间形成一个封闭的空间，该空间与舵轴之间留有缝隙。

10.根据权利要求9所述的燃气舵搭载发动机热试车试验舵轴防护装置，其特征在于：所述的副护板(2)的两侧与主护板开口两侧之间无间隙配合且配合面为台阶面。