CN111811824A - 一种姿控发动机极性测试工装及其使用方法 - Google Patents

一种姿控发动机极性测试工装及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种姿控发动机极性测试工装及其使用方法，涉及运载火箭姿控发动机技术领域，本发明的姿控发动机极性测试工装采用橡胶注塑一体成型，包括大端、小端，小端中部开设有内置通道，小端的中部周侧沿其径向或大端靠近小端的一侧沿平行于小端轴向的方向开设有放气孔；位于大端内周侧的内型面与大端靠近小端的底面的夹角小于90°，内型面与发动机喷管的外型面抵接解决了与喷管配合面的型面问题；大端套在发动机喷管出口，与喷管紧密贴合；通过内置通道实现气流输出；小端绑扎气球。本发明工装具备质量轻、使用方便、安全，外形美观的特点，能够解决姿控发动机在喷气极性测试前发动机喷管布置气球的问题。

Description

一种姿控发动机极性测试工装及其使用方法
技术领域
本发明属于运载火箭姿控发动机技术领域，具体涉及一种姿控发动机极性测试工装及其使用方法；尤其涉及一种可靠、醒目、直观姿控发动机极性测试工装及其使用方法。
背景技术
运载火箭姿控发动机极性正确与否直接影响全箭飞行的成败。为了测试运载火箭姿控发动机的极性，当前多采用喷气极性的方式，即喷气测试前在喷管直接套上气球或者采用传统铜工装安装在喷管上后再绑扎气球，通过观察气球的状态来判断火箭姿控发动机极性是否正确。
公告号为CN107703905B的中国发明专利提供的一种全闭环航天器姿控极性测试方法中即应用了“姿控喷管处套上气球”的方式。但是，由于姿控发动机推力品种多，喷管出口直径从十几毫米到上百毫米不等，气球直接套在较小直径的喷管出口方法还行得通，但对于上百毫米直径的喷管出口气球就难以套上去。现实中往往将气球从中间裁断后，再强行套入。因此会出现CN107703905B中所提及的“气球吹掉”的情况。
经过调研，为解决上百毫米直径喷管出口安装气球的问题，如图3所示，亦有采用传统气密铜工装的模式。先将传统气密铜工装安装在喷管出口，再在传统气密铜工装上绑扎气球。传统气密铜工装采用多个零件，装配复杂，拆装不变；加之重量重，高空操作有跌落砸伤箭体或产品的风险，而且历史上亦曾出现过类似问题。
并且上述两种方案在使用过程中，只是在气球底部开孔，均不能有效控制气球膨胀的体积大小，因此难以做到醒目、直观。为了解决运载火箭姿控发动机喷气极性测试问题，需要可靠的测试工装、简便的使用方法，以便达到醒目、直观的效果。而目前国内外均没有提供较好的技术方案能够解决上述问题。
发明内容
为解决现有技术中的缺陷，本本发明提供了一种姿控发动机极性测试工装及其使用方法，工装采用橡胶注塑一体成型，设计简单巧妙，具备质量轻、使用方便、安全、外形美观的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种姿控发动机极性测试工装，包括同轴设置的大端、小端，所述小端中部沿其轴向开设有内置通道，所述小端的中部周侧沿其径向或大端靠近小端的一侧沿平行于小端轴向的方向开设有放气孔；当放气孔位于小端的中部周侧时，所述放气孔与内置通道相连通；
所述大端内部中空，其靠近小端的一侧与内置通道相连通，所述位于大端内周侧的内型面与大端靠近小端的底面的夹角小于90°，所述内型面与发动机喷管的外型面抵接。
优选地，所述大端与小端采用橡胶注塑法一体成型。
优选地，所述小端远离大端的一端的外周侧设置有环状的小端翻边。
优选地，所述大端远离小端的一端的外周侧设置有环状的大端翻边。
优选地，当发动机的推力小于150N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为2-3mm。
优选地，当发动机的推力为150-200N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为4mm。
优选地，当发动机的推力大于200N且小于或等于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为5mm。
优选地，当发动机的推力大于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为6mm。
一种姿控发动机极性测试工装的使用方法，包括如下步骤：
A、在小端远离大端的一端绑扎气球，所述气球的端口包覆小端翻边，保持放气孔通畅；
B、将所述大端沿大端翻边外翻，套到发动机喷管的出口；
C、将大端朝向靠近发动机喷管的方向推行，至大端内型面与发动机喷管的外型面完全抵接，完成安装；
D、测试结束后，将大端翻边外翻，脱离发动机喷管。
一种姿控发动机极性测试工装，包括同轴设置的大端、小端，所述小端中部沿其轴向开设有内置通道，所述小端的中部周侧沿其径向或大端靠近小端的一侧沿平行于小端轴向的方向开设有放气孔；
当放气孔位于小端的中部周侧时，所述放气孔与内置通道相连通；
所述大端内部中空，其靠近小端的一侧与内置通道相连通，所述位于大端内周侧的内型面与大端靠近小端的底面的夹角小于90°，所述内型面与发动机喷管的外型面抵接；
所述大端与小端采用橡胶注塑法一体成型；所述小端远离大端的一端的外周侧设置有环状的小端翻边；所述大端远离小端的一端的外周侧设置有环状的大端翻边；
当发动机的推力小于150N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为2-3mm；当发动机的推力为150-200N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为4mm；当发动机的推力大于200N且小于或等于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为5mm；当发动机的推力大于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔直径为6mm；所述放气孔的大小可改变。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)气球不需要再做裁减，使用方便；气球在小端翻边的作用下绑扎牢靠，不会出现吹掉现象；
(2)通过放气孔可有效控制气球膨胀的体积大小，实现醒目、直观效果；
(3)与传统的气密铜工装绑扎气球的模式相比重量降低约97.5％；本发明工装拆装时间共计10s，拆装时间降低约90％；本发明工装拆装过程仅需1人操作。相比传统气密铜工装拆装过程需要另外1人手持布兜防零件跌落，人员配备减少50％。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明实施例1中一种姿控发动机极性测试工装的结构平面图；
图2是本发明实施例2中一种姿控发动机极性测试工装的结构平面图；
图3是传统气密铜工装示意图；
附图标记：
1、大端；1a、大端翻边；1b、内型面；2、小端；2a、放气孔；2b、小端翻边；2c、内置通道。
具体实施方式
以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：
实施例1
如图1所示，一种姿控发动机极性测试工装，包括同轴设置的大端1、小端2，大端1与小端2采用橡胶注塑法一体成型。
小端2中部沿其轴向开设有内置通道2c，其中部周侧沿其径向开设有放气孔2a，放气孔2a与内置通道2c相连通。
大端1内部中空，其靠近小端2的一侧与内置通道2c相连通，所述位于大端1内周侧的内型面1b与大端1靠近小端2的底面的夹角小于90°，所述内型面1b与发动机喷管的外型面抵接。
小端2远离大端1的一端的外周侧设置有环状的小端2翻边；大端1远离小端2的一端的外周侧设置有环状的大端1翻边。
其使用方法，包括如下步骤：
A、在小端2远离大端1的一端绑扎气球，所述气球的端口包覆小端2翻边，保持放气孔2a通畅；
B、将所述大端1沿大端1翻边外翻，套到发动机喷管的出口；
C、将大端1朝向靠近发动机喷管的方向推行，至大端1内型面1b与发动机喷管的外型面完全抵接，完成安装；
D、测试结束后，将大端1翻边外翻，脱离发动机喷管。
当发动机的推力小于150N时，通气压力为0.1MPa，放气孔2a直径为2-3mm；当发动机的推力为150-200N时，通气压力为0.1MPa，放气孔2a直径为4mm；当发动机的推力大于200N且小于或等于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔2a直径为5mm；当发动机的推力大于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔2a直径为6mm。
在Φ60mm×70mm×28mm的包络尺寸下，质量为0.025kg，相比传统极性工装重量降低约97.5％；采用橡胶注塑一体成型，单个工装拆装时间共计10s，相比传统极性工装拆装时间降低约90％；拆装过程仅需1人操作，相比传统工装拆装过程需要另外1人手持布兜防零件跌落，人员配备减少50％。
实施例2
如图2所示，一种姿控发动机极性测试工装，是实施例1的变化例，与实施例1的不同之处在于，所述放气孔2a位于大端1靠近小端2的一侧沿平行于小端2轴向的方向开设。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种姿控发动机极性测试工装，其特征在于，包括同轴设置的大端(1)、小端(2)，所述小端(2)中部沿其轴向开设有内置通道(2c)，所述小端(2)的中部周侧沿其径向或大端(1)靠近小端(2)的一侧沿平行于小端(2)轴向的方向开设有放气孔(2a)；
当放气孔(2a)位于小端(2)的中部周侧时，所述放气孔(2a)与内置通道(2c)相连通；
所述大端(1)内部中空，其靠近小端(2)的一侧与内置通道(2c)相连通，所述位于大端(1)内周侧的内型面(1b)与大端(1)靠近小端(2)的底面的夹角小于90°，所述内型面(1b)与发动机喷管的外型面抵接。
2.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，所述大端(1)与小端(2)采用橡胶注塑法一体成型。
3.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，所述小端(2)远离大端(1)的一端的外周侧设置有环状的小端(2)翻边。
4.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，所述大端(1)远离小端(2)的一端的外周侧设置有环状的大端(1)翻边。
5.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，当发动机的推力小于150N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)的直径为2-3mm。
6.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，当发动机的推力为150-200N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)的直径为4mm。
7.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，当发动机的推力大于200N且小于或等于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)的直径为5mm。
8.根据权利要求1所述的姿控发动机极性测试工装，其特征在于，当发动机的推力大于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)的直径为6mm。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的姿控发动机极性测试工装的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、在小端(2)远离大端(1)的一端绑扎气球，所述气球的端口包覆小端(2)翻边，保持放气孔(2a)通畅；
B、将所述大端(1)沿大端(1)翻边外翻，套到发动机喷管的出口；
C、将大端(1)朝向靠近发动机喷管的方向推行，至大端(1)内型面(1b)与发动机喷管的外型面完全抵接，完成安装；
D、测试结束后，将大端(1)翻边外翻，脱离发动机喷管。
10.一种姿控发动机极性测试工装，其特征在于，包括同轴设置的大端(1)、小端(2)，所述小端(2)中部沿其轴向开设有内置通道(2c)，所述小端(2)的中部周侧沿其径向或大端(1)靠近小端(2)的一侧沿平行于小端(2)轴向的方向开设有放气孔(2a)；
当放气孔(2a)位于小端(2)的中部周侧时，所述放气孔(2a)与内置通道(2c)相连通；
所述大端(1)内部中空，其靠近小端(2)的一侧与内置通道(2c)相连通，所述位于大端(1)内周侧的内型面(1b)与大端(1)靠近小端(2)的底面的夹角小于90°，所述内型面(1b)与发动机喷管的外型面抵接；
所述大端(1)与小端(2)采用橡胶注塑法一体成型；所述小端(2)远离大端(1)的一端的外周侧设置有环状的小端(2)翻边；所述大端(1)远离小端(2)的一端的外周侧设置有环状的大端(1)翻边；
当发动机的推力小于150N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)直径为2-3mm；当发动机的推力为150-200N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)直径为4mm；当发动机的推力大于200N且小于或等于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)直径为5mm；当发动机的推力大于300N时，通气压力为0.1MPa，放气孔(2a)直径为6mm。
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