CN110987392A - 固体火箭发动机喷堵测试工装及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种固体火箭发动机喷堵测试工装及测试方法，本发明技术方案以高压气体代替点火药盒作为破堵气源的破堵压力测试方法，并设计了相关工装。该方法与原有测试方法相比，不涉及火工品，安全性较高；气源压力稳定，测试结果波动较小；可以测试不同形状、尺寸的喷堵，通用性强；测试速度高，成本低。
Description
技术领域
本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种固体火箭发动机喷堵测试工装及测试方法。
背景技术
喷堵是固体火箭发动机的重要零件，通常安装在喷管喉衬部位。喷堵一方面起到在发动机点火初期建压的作用，另一方面起到密封、防潮的作用。发动机喷堵的破堵压力测试是发动机设计的重要一步，一直以来采用点火药盒在发动机中直接点火测试。这种方法属于涉火作业，而且受点火药盒质量波动的影响，测试数据波动较大，成本较高，测试效率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种固体火箭发动机喷堵测试工装及测试方法。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种固体火箭发动机喷堵测试工装，所述测试工装包括：挡圈1、密封圈2、喷堵座3、套筒4和接头5；其中，
所述挡圈1设置于套筒4一侧端部，用于对喷堵座3进行固定；
所述套筒4为内部中空的圆柱形腔体，且内部设置有台阶结构，在台阶结构处，将所述套筒4沿轴向分成两部分，其中靠近挡圈1一端的一部分的径向尺寸大于远离挡圈1的另一部分的径向尺寸；所述套筒4靠近挡圈1一端的径向尺寸较大的一部分定义为大筒部，径向尺寸较小的另一部分定义为小筒部，所述大筒部与小筒部之间由台阶结构分开；
所述喷堵座3设置于所述套筒4的大筒部内部空间中，且喷堵座3轴向一端受限于所述台阶结构，另一端受限于所述挡圈1；
所述喷堵座3内部中空，其内型面与被测喷堵6所用的发动机喷管的内型面相同，被测喷堵6设置于喷堵座3上；
所述套筒4的小筒部沿轴向的外端部开设有安装孔，所述接头5设置于所述安装孔上；
所述接头5内部轴向设有高压气体流路。
其中，所述挡圈1在套筒4一侧端部，与套筒4通过螺纹连接。
其中，可根据不同的测试项目更换具有不同内型面的喷堵座3。
其中，所述套筒4沿轴向的外端部开设的安装孔为螺纹孔，所述接头5通过螺纹安装在套筒4上。
其中，所述小筒部上开有径向通孔，用作测压孔，所述测压孔与压力传感器相连。
其中，在所述挡圈1与套筒4的结合部位处还设置有密封圈2，用于密封挡圈1、套筒4、喷堵座3之间间隙，减少气体泄漏对测试结果的影响。
其中，所述接头5用于连接套筒4和高压气体管路。
其中，所述喷堵6粘接在喷管座3喉部。
此外，本发明还提供一种固体火箭发动机喷堵测试方法，所述测试方法采用高压气体为气源，依靠所述测试工装，采用瞬间冲击的方法测试喷堵的破堵压力。
其中，其测试过程中将喷堵6粘接在喷堵座3喉部，放置于套筒4内，拧紧挡圈1，接头5连接高压气体管路；调节高压气体压力至测试压力，迅速打开充气开关，喷堵6在高压气体冲击之下破碎喷出，压力传感器采集瞬时压力，完成一发喷堵破堵压力测试。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明以高压气体作为破堵气源，可测试多种尺寸、形状的喷堵，通用性强，可以采集破堵时气体压强。
该技术方案以高压气体代替点火药盒作为破堵气源的破堵压力测试方法，并设计了相关工装。该方案与原有测试方法相比，不涉及火工品，安全性较高；气源压力稳定，测试结果波动较小；可以测试不同形状、尺寸的喷堵，通用性强；测试速度高，成本低。
附图说明
图1为本发明技术方案的测试工装示意图。其中，
1-挡圈；2-密封圈；3-喷堵座；4-套筒；5-接头；6-喷堵；
图2为某固体火箭发动机喷堵形状示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
发动机在点火后，喷堵在高压气体作用下破碎，向喷管外喷出。这一过程在几毫秒内完成，温度对喷堵强度基本没有影响，因此可以以常温的高压气体代替点火药盒作为破堵气源测试破堵压力。
为解决上述技术问题，本发明提供一种固体火箭发动机喷堵测试工装，如图1所示，所述测试工装包括：挡圈1、密封圈2、喷堵座3、套筒4和接头5；其中，
所述挡圈1设置于套筒4一侧端部，用于对喷堵座3进行固定；
所述套筒4为内部中空的圆柱形腔体，且内部设置有台阶结构，在台阶结构处，将所述套筒4沿轴向分成两部分，其中靠近挡圈1一端的一部分的径向尺寸大于远离挡圈1的另一部分的径向尺寸；所述套筒4靠近挡圈1一端的径向尺寸较大的一部分定义为大筒部，径向尺寸较小的另一部分定义为小筒部，所述大筒部与小筒部之间由台阶结构分开；
所述喷堵座3设置于所述套筒4的大筒部内部空间中，且喷堵座3轴向一端受限于所述台阶结构，另一端受限于所述挡圈1；
所述喷堵座3内部中空，其内型面与被测喷堵6所用的发动机喷管的内型面相同，被测喷堵6设置于喷堵座3上；
所述套筒4的小筒部沿轴向的外端部开设有安装孔，所述接头5设置于所述安装孔上；
所述接头5内部轴向设有高压气体流路。
其中，所述挡圈1在套筒4一侧端部，与套筒4通过螺纹连接。
其中，可根据不同的测试项目更换具有不同内型面的喷堵座3。
其中，所述套筒4沿轴向的外端部开设的安装孔为螺纹孔，所述接头5通过螺纹安装在套筒4上。
其中，所述小筒部上开有径向通孔，用作测压孔，所述测压孔与压力传感器相连。
其中，在所述挡圈1与套筒4的结合部位处还设置有密封圈2，用于密封挡圈1、套筒4、喷堵座3之间间隙，减少气体泄漏对测试结果的影响。
其中，所述接头5用于连接套筒4和高压气体管路。
其中，所述喷堵6粘接在喷管座3喉部。
此外，本发明还提供一种固体火箭发动机喷堵测试方法，所述测试方法采用高压气体为气源，依靠所述测试工装，采用瞬间冲击的方法测试喷堵的破堵压力。
其中，其测试过程中将喷堵6粘接在喷堵座3喉部，放置于套筒4内，拧紧挡圈1，接头5连接高压气体管路；调节高压气体压力至测试压力，迅速打开充气开关，喷堵6在高压气体冲击之下破碎喷出，压力传感器采集瞬时压力，完成一发喷堵破堵压力测试。
实施例1
本实施例以某型固体火箭发动机喷堵为例介绍具体实施方式，喷堵形状如图2所示，项目要求破堵压力在2～4MPa。
1.根据该项目喷管的内型面加工喷堵座3；
2.将喷堵6粘接在喷堵座3喉部，粘接工艺与项目实际使用工艺相同；
3.将喷堵座3放置在套筒4内；
4.拧紧挡圈1；
5.接头5连接高压气体管路；
6.测压孔连接压力传感器及数据采集装置；
7.将高压气体压力调节到1.5MPa，打开充气开关，冲击喷堵；
8.以0.2MPa为步长，逐步增加冲击气体压强，直至喷堵破碎喷出，记录此时压力传感器获得的气体压力作为该发喷堵的破堵压力。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种固体火箭发动机喷堵测试工装，其特征在于，所述测试工装包括：挡圈(1)、密封圈(2)、喷堵座(3)、套筒(4)和接头(5)；其中，
所述挡圈(1)设置于套筒(4)一侧端部，用于对喷堵座(3)进行固定；
所述套筒(4)为内部中空的圆柱形腔体，且内部设置有台阶结构，在台阶结构处，将所述套筒(4)沿轴向分成两部分，其中靠近挡圈(1)一端的一部分的径向尺寸大于远离挡圈(1)的另一部分的径向尺寸；所述套筒(4)靠近挡圈(1)一端的径向尺寸较大的一部分定义为大筒部，径向尺寸较小的另一部分定义为小筒部，所述大筒部与小筒部之间由台阶结构分开；
所述喷堵座(3)设置于所述套筒(4)的大筒部内部空间中，且喷堵座(3)轴向一端受限于所述台阶结构，另一端受限于所述挡圈(1)；
所述喷堵座(3)内部中空，其内型面与被测喷堵(6)所用的发动机喷管的内型面相同，被测喷堵(6)设置于喷堵座(3)上；
所述套筒(4)的小筒部沿轴向的外端部开设有安装孔，所述接头(5)设置于所述安装孔上；
所述接头(5)内部轴向设有高压气体流路。
2.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，所述挡圈(1)在套筒(4)一侧端部，与套筒(4)通过螺纹连接。
3.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，可根据不同的测试项目更换具有不同内型面的喷堵座(3)。
4.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，所述套筒(4)沿轴向的外端部开设的安装孔为螺纹孔，所述接头(5)通过螺纹安装在套筒(4)上。
5.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，所述小筒部上开有径向通孔，用作测压孔，所述测压孔与压力传感器相连。
6.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，在所述挡圈(1)与套筒(4)的结合部位处还设置有密封圈(2)，用于密封挡圈(1)、套筒(4)、喷堵座(3)之间间隙，减少气体泄漏对测试结果的影响。
7.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，所述接头(5)用于连接套筒(4)和高压气体管路。
8.如权利要求1所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，所述喷堵(6)粘接在喷管座(3)喉部。
9.一种固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，所述测试方法采用高压气体为气源，依靠权利要求1所述测试工装，采用瞬间冲击的方法测试喷堵的破堵压力。
10.如权利要求9所述的固体火箭发动机喷堵测试方法，其特征在于，其测试过程中将喷堵(6)粘接在喷堵座(3)喉部，放置于套筒(4)内，拧紧挡圈(1)，接头(5)连接高压气体管路；调节高压气体压力至测试压力，迅速打开充气开关，喷堵(6)在高压气体冲击之下破碎喷出，压力传感器采集瞬时压力，完成一发喷堵破堵压力测试。
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