CN113959727A - 一种沿径向轨控喷管推力测试装置及测试方法 - Google Patents

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田明
梁利
薛帅
石文辉
王栋
王占利
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Abstract

本发明提供了一种沿径向轨控喷管推力测试装置及测试装置，将底座板固连在承力轴上，承力轴两端通过轴承座安装在所述的基板上；两个调整螺钉以承力轴轴线为对称轴，轴对称设置在基板上，调整螺钉通过自身的旋转改变与底座板的距离，通过两个调整螺丝确保底座板处于水平位置；姿轨控发动机燃气发生器的底部安装在底座板上；姿轨控发动机轨控喷管外设置有依次连接的喷管连接杆、推力传感器、球头与球头座，球头座顶在垂直于底座板的承力墙上，轨控喷管工作时，火焰从轨控喷管喷出，产生的推力通过喷管连接杆传递至推力传感器。本发明结构简单，安装调试方便，能够有效提高推力测试准确度，并缩短整个推力试验的准备时间。

Description

一种沿径向轨控喷管推力测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及一种推力测试装置及测试方法，属于固体姿轨控发动机推力测试技术领域。
背景技术
姿轨控发动机作为导弹方向控制的关键执行部件，是提升导弹先进机动性能的动力装置，为导弹飞行过程提供轨道控制力，使导弹具备高机动能力。
姿轨控发动机的轨控喷管推力输出轴通常垂直于发动机轴线，燃气发生器产生的燃气经轨控喷管喷出，产生直接的径向力，进而改变弹体的轨道。
传统固体火箭发动机喷管推力输出轴线沿发动机轴线，将固体火箭发动机水平放置于径向支撑装置，并沿发动机轴向布置推力传感器，便能测试传统固体火箭发动机推力；但固体燃气姿轨控发动机有别于传统的固体火箭发动机，其喷管推力方向垂直于发动机轴线，导致采用传统的固体火箭发动机推力测试方法无法测试姿/轨控喷管输出推力。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种沿径向轨控喷管推力测试装置，将姿轨控发动机垂直放置于可沿推力方向转动的装置上，并通过推力传感器直接对接轨控喷管进行推力测试。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种沿径向轨控喷管推力测试装置，包括轴承座、承力轴、基板、调整螺钉、底座板和推力传感器。
所述的底座板固连在所述的承力轴上，承力轴两端通过轴承座安装在所述的基板上；两个调整螺钉以承力轴轴线为对称轴，轴对称设置在基板上，调整螺钉通过自身的旋转改变与底座板的距离，通过两个调整螺丝确保底座板处于水平位置；姿轨控发动机燃气发生器的底部安装在所述的底座板上；姿轨控发动机轨控喷管外设置有依次连接的喷管连接杆、推力传感器、球头与球头座，球头座顶在垂直于底座板的承力墙上，轨控喷管工作时，火焰从轨控喷管喷出，产生的推力通过喷管连接杆传递至推力传感器。
本发明还提供一种沿径向轨控喷管推力测试的方法，包括以下步骤：将姿轨控发动机安装在测试装置上，旋转两个调整螺钉，确保两个调整螺钉均与底座板接触但无相互作用，起到支撑保护作用；调整推力标定装置输出端位置，确保输出端轴线与轨控喷管出口轴线对正，然后施加标准力，对推力传感器进行标定；轨控喷管工作时，火焰从轨控喷管喷出，产生的推力通过喷管连接杆传递至推力传感器，从而完成推力测试。
本发明的有益效果是：
1)本发明提供的一种沿径向轨控喷管推力测试装置，姿轨控发动机安装于底座板，底座板通过承力轴、轴承座及下基板与试验台相连接，使得发动机与底座板整体可沿承力轴转动，通过底座板和基板之间的两个竖直调整螺钉，能够调整基板至水平，确保喷管输出轴与传感器轴重合，推力测试数据准确。
2)本发明提供的一种沿径向轨控喷管推力测试装置，结构简单，安装调试方便，姿轨控发动机安装拆卸方便。
3)本发明提供的一种沿径向轨控喷管推力测试装置及测试方法，能够进行传感器原位标定，能够有效提高推力测试准确度，且能够有效缩短整个推力试验的准备时间。
附图说明
图1为本发明一种优选实施方式中推力测试装置的结构示意图；
图2为本发明一种姿轨控发动机安装于所述推力测试装置结构示意图；
图中，1-基板，2-轴承座，3-承力轴，4-底座板，5-调整螺钉，6-轴承座连接螺钉，7-底座板连接螺钉，8-喷管连接杆，9-推力传感器，10-球头，11-球头座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提出了一种沿径向轨控喷管推力测试装置及测试方法，解决了径向布置轨控喷管推力的精确测量问题。该测试装置及测试方法主要通过设计沿径向布置的轨控喷管推力测试装置，利用可靠的推力传输结构实现径向轨控喷管推力的精确测量，整个装置标定简单，试验装置准备时间短。
本发明提供的技术方案如下：
第一方面，一种沿径向轨控喷管推力测试装置，所述姿轨控发动机轨控喷管垂直于燃气发生器的轴向，该姿轨控发动机安装于推力测试装置，该推力测试装置包括轴承座、承力轴、基板与底座板，姿轨控发动机通过螺钉安装于底座上，工装整体通过下基板与试验台相连，发动机与底座连接结构能够沿承力轴转动；其中，
所述试验台与基板通过螺栓连接并压紧，基板与轴承座通过螺栓螺母结构连接固定，轴承座上安装整体轴套，整体轴套内插入承力轴；底座板与承力轴通过六个螺栓进行连接；基板、底座板上螺栓连接处均设计为台阶孔，确保不突出端面；底座板上设计有8个通孔，用来与姿轨控发动机燃气发生器底部的法兰连接；基板两侧对称位置设计有两个螺纹孔，安装两个调整螺钉，通过调整螺钉调整底座板的水平度，确保轨控喷管推力输出轴线与底座板平行。
底座板调整至水平后，轨控喷管推力输出轴与燃气发生器中心轴垂直；轨控喷管后端连接有喷管连接杆、推力传感器、球头与球头座，球头座顶在承力墙上，调整到位后将两个调整螺钉向底座板方向旋转，确保其与底座板接触但无相互作用，起到支撑保护作用；轨控喷管工作时，火焰从轨控喷管喷出，产生的推力通过喷管连接杆传递至推力传感器，由承力墙进行支撑。
第二方面，一种沿径向轨控喷管推力测试方法，包括：将姿轨控发动机安装在测试工装上，工装、承力墙、姿轨控发动机最优位置确定后进行紧固连接；
推力传感器调整到位后进行原位标定，具体方法如下：将推力标定装置安装于姿轨控发动机前端；调整推力标定装置输出端位置，确保输出端轴线与轨控喷管出口轴线对正，然后施加标准力，对推力传感器进行标定。
本发明实施例提供的一种沿径向轨控喷管推力测试工装，其结构如图1所示，包括基板1、轴承座2、承力轴3、底座板4、调整螺钉5、轴承座连接螺钉6、底座板连接螺钉7。
将承力轴3的左右两端分别插入轴承座2内，然后将轴承座2与基板1通过轴承座连接螺钉6连接固定；将调整螺钉5竖直安装于基板的相应安装位置，然后将底座板4安装于承力轴3上，用底座板连接螺钉7连接固定。
基板1与试验台通过螺栓连接，调整螺钉5用来调整底座板4的水平度，确保测试准确。
本发明实施例所述姿轨控发动机安装于试验台上，结构如图2所示，将姿轨控发动机与底座板4通过底座板连接螺钉7进行连接，轨控喷管后端安装有喷管连接杆8、推力传感器9、球头10与球头座11。
喷管连接杆8的轴线与轨控喷管推力输出轴共线，推力传感器9两端设计有螺纹，一端与喷管连接杆8相连，另一端与球头10相连，通过调整各部件位置，球头10伸进球头座11内，球头座11另一端与承力墙接触，确保推力输出时支撑可靠。
整体结构安装完成后，将测试工装与试验台通过螺栓连接固定，然后微调调整螺钉5，确保调整螺钉5与底座板4接触但不受力。
本实施例所述轨控喷管工作时，其产生推力通过喷管连接杆8传递至推力传感器9，可精确测得喷管的输出推力。

Claims (2)

1.一种沿径向轨控喷管推力测试装置，包括轴承座、承力轴、基板、调整螺钉、底座板和推力传感器，其特征在于，所述的底座板固连在所述的承力轴上，承力轴两端通过轴承座安装在所述的基板上；两个调整螺钉以承力轴轴线为对称轴，轴对称设置在基板上，调整螺钉通过自身的旋转改变与底座板的距离，通过两个调整螺丝确保底座板处于水平位置；姿轨控发动机燃气发生器的底部安装在所述的底座板上；姿轨控发动机轨控喷管外设置有依次连接的喷管连接杆、推力传感器、球头与球头座，球头座顶在垂直于底座板的承力墙上，轨控喷管工作时，火焰从轨控喷管喷出，产生的推力通过喷管连接杆传递至推力传感器。
2.一种利用权利要求1所述装置的沿径向轨控喷管推力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：将姿轨控发动机安装在测试装置上，旋转两个调整螺钉，确保两个调整螺钉均与底座板接触但无相互作用，起到支撑保护作用；调整推力标定装置输出端位置，确保输出端轴线与轨控喷管出口轴线对正，然后施加标准力，对推力传感器进行标定；轨控喷管工作时，火焰从轨控喷管喷出，产生的推力通过喷管连接杆传递至推力传感器，从而完成推力测试。
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