CN115183628A - 一种导流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导流装置，其包括密闭壳体，所述密闭壳体的上侧面板包括两个相互连接的呈八字型布置的主导流板，所述主导流板上设有第一喷水孔，所述密闭壳体上设有进水口。其目的是为了提供一种导流装置，其通过形成的水幕直接对排导型面进行防护，并通过水幕产生的降温降噪功能对其他发射装置以及周围测量设备等提供保护。

Description

一种导流装置

技术领域

本发明涉及航天发射技术领域，特别是涉及一种火箭发射使用的导流装置。

背景技术

为了防止火箭热发射过程中高温高压燃气无序流动或者反溅对箭体和发射装置产生剧烈冲刷和烧蚀，通常采用导流装置对燃气流进行主动排导至对火箭和发射装置无影响的远场区域。目前较成熟的导流装置类型主要有单面型、双面型、钝头锥型等。但是在以往型号的发射任务中，高温燃气对导流装置直接冲刷烧蚀，导致每次发射后需要根据烧蚀情况对导流装置进行修补，甚至可能导致在箭体起飞过程中导流装置排导型面受烧蚀破坏严重，出现燃气无序反溅的情况。这不仅延长了发射维护周期，也增加了发射失败的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种导流装置，其通过形成的水幕直接对排导型面进行防护，并通过水幕产生的降温降噪功能对其他发射装置以及周围测量设备等提供保护。

本发明导流装置，包括密闭壳体，所述密闭壳体的上侧面板包括两个相互连接的呈八字型布置的主导流板，所述主导流板上设有第一喷水孔，所述密闭壳体上设有进水口。

本发明导流装置，其中所述密闭壳体的上侧面板还包括两个侧导流板，两个所述侧导流板分别设于主导流板的相对两端，所述侧导流板高于主导流板，所述侧导流板和主导流板共同形成八字型的导流通道，所述侧导流板上设有第二喷水孔。

本发明导流装置，其中所述主导流板为凹面朝上布置的弧形板，两个所述主导流板的上端固定连接。

本发明导流装置，其中所述密闭壳体还包括下侧面板、两个相对布置的第一竖侧面板以及两个相对布置的第二竖侧面板，每个所述侧导流板的远离主导流板一侧均设有所述第一竖侧面板，所述上侧面板还包括两个上封板，每个所述侧导流板与相邻的第一竖侧面板之间均连接有一个所述上封板，所述上封板高于第二喷水孔，两个所述第一竖侧面板之间连接有两个所述第二竖侧面板，两个所述第二竖侧面板分别位于所述导流通道的两个出口端，所述第二竖侧面板的上端与主导流板、侧导流板和上封板连接，所述下侧面板位于上侧面板的下方，所述下侧面板连接于两个第一竖侧面板和两个第二竖侧面板之间，所述上侧面板、两个第一竖侧面板、两个第二竖侧面板和下侧面板共同形成所述密闭壳体。

本发明导流装置，其中所述进水口设于一个第一竖侧面板上，另一个第一竖侧面板上设有通孔，所述通孔上安装有堵盖。

本发明导流装置，其中所述下侧面板与主导流板和侧导流板之间连接有内支撑板，所述内支撑板上设有导流孔，所述内支撑板设有多个，每个内支撑板均沿一个第一竖侧面板到另一个第一竖侧面板的方向布置。

本发明导流装置，其中所述下侧面板为凸面朝上布置的弧形板。

本发明导流装置，其中所述第一喷水孔设为多组，每组第一喷水孔设为多个，每组中的多个第一喷水孔沿一个第一竖侧面板到另一个第一竖侧面板的方向布置，相邻两组的第一喷水孔交错布置。

本发明导流装置，其中所述侧导流板上的第二喷水孔设为多个，多个第二喷水孔沿侧导流板的长度方向均匀布置。

本发明导流装置，其中所述进水口设为多个，多个进水口均匀布置于一个第一竖侧面板上。

本发明导流装置与现有技术不同之处在于本发明在使用的时候，将导流装置放置于箭体底部，并通过底板螺钉与发射平台固定，并且在发射现场为导流装置配备水源，将水源与密闭壳体上的进水口连接，在箭体起飞时，水源将水通过进水口注入到密闭壳体内，之后水流从主导流板的第一喷水孔喷出。这样，在箭体的燃气流从上到下喷射到导流装置的上侧面时，由于两个主导流板呈八字型布置，因此，燃气流被分导至两个相反的方向，如前所述，在燃气流被分导的过程中，从主导流板的第一喷水孔向外喷出水流形成水幕以进行主动热防护。由此可见，本发明导流装置能够通过形成的水幕直接对排导型面(即导流装置的上侧面)进行防护，除此之外，导流装置通过水幕产生的降温降噪功能对其他发射装置以及周围测量设备等提供保护。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明导流装置的结构示意图一；

图2为本发明导流装置的结构示意图二；

图3为本发明中主导流板的结构示意图；

图4为本发明中侧导流板的结构示意图；

图5为本发明导流装置的内部结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，并结合图2-图5所示，本发明导流装置，包括密闭壳体，所述密闭壳体的上侧面板包括两个相互连接的呈八字型布置的主导流板2，所述主导流板2上设有第一喷水孔8，所述密闭壳体上设有进水口7。

本发明在使用的时候，将导流装置放置于箭体底部，并通过底板螺钉与发射平台固定，并且在发射现场为导流装置配备水源，将水源与密闭壳体上的进水口7连接，在箭体起飞时，水源将水通过进水口7注入到密闭壳体内，之后水流从主导流板2的第一喷水孔8喷出。这样，在箭体的燃气流从上到下喷射到导流装置的上侧面时，由于两个主导流板2呈八字型布置，因此，燃气流被分导至两个相反的方向，如前所述，在燃气流被分导的过程中，从主导流板2的第一喷水孔8向外喷出水流形成水幕以进行主动热防护。由此可见，本发明导流装置能够通过形成的水幕直接对排导型面(即导流装置的上侧面)进行防护，除此之外，导流装置通过水幕产生的降温降噪功能对其他发射装置以及周围测量设备等提供保护。

如图1所示，密闭壳体的上侧面板还包括两个侧导流板6，两个所述侧导流板6分别垂直设于主导流板2的相对两端，所述侧导流板6高于主导流板2，所述侧导流板6和主导流板2共同形成八字型的导流通道，所述侧导流板6上设有第二喷水孔5。由于侧导流板6高于主导流板2，因此，从第二喷水孔5喷出的水流散布于主导流板2的上方。

如图1、图3所示，主导流板2为凹面朝上布置的弧形板，两个所述主导流板2的上端固定连接。如图4所示，侧导流板6呈条状，并且侧导流板6的形状与两个主导流板2的形状相匹配，即为八字型的条状板。两个侧导流板6和两个主导流板2共同形成分导箭体燃气流的导流通道，该导流通道呈八字型布置，也就是说，该导流通道有两个方向相反的出口，当燃气流通过该导流通道分导后，燃气流被分为两股，两股燃气流分别沿着导流通道的两个方向相反的出口喷出，实现双面导流。主导流板2能保证燃气流按照设计方向排导，侧导流板6能够避免燃气扩散。

在导流装置排导燃气流时，第二喷水孔5也向外喷出水流，实现对侧导流板6的保护，同时也能实现对主导流板2，尤其是主导流板2的顶端区域进一步保护。

如图1、图2所示，密闭壳体还包括下侧面板9、两个相对布置的第一竖侧面板4以及两个相对布置的第二竖侧面板1，每个所述侧导流板6的远离主导流板2一侧均设有所述第一竖侧面板4，所述上侧面板还包括两个上封板3，每个所述侧导流板6与相邻的第一竖侧面板4之间均连接有一个所述上封板3，所述上封板3高于第二喷水孔5，两个所述第一竖侧面板4之间连接有两个所述第二竖侧面板1，两个所述第二竖侧面板1分别位于所述导流通道的两个出口端，所述第二竖侧面板1的上端与主导流板2、侧导流板6和上封板3连接，所述下侧面板9位于上侧面板的下方，所述下侧面板9连接于两个第一竖侧面板4和两个第二竖侧面板1之间，所述上侧面板、两个第一竖侧面板4、两个第二竖侧面板1和下侧面板9共同形成所述密闭壳体。

之所以使上封板3高于第二喷水孔5，是为了使密闭壳体内的水流能够通过第二喷水孔5喷出，也就是说，只有使上封板3高于第二喷水孔5，才能使第二喷水孔5与密闭壳体的内腔连通。

主导流板2、侧导流板6以及上封板3之间通过焊接固定形成上侧面板，上侧面板、第一竖侧面板4、第二竖侧面板1以及下侧面板9之间也通过焊接固定形成所述密闭壳体。

如图1、图2所示，进水口7设于一个第一竖侧面板4上，另一个第一竖侧面板4上设有通孔，所述通孔上安装有堵盖10。堵盖10可拆卸地安装在通孔上，以方便对导流装置进行探伤等操作。

如图5所示，下侧面板9与主导流板2和侧导流板6之间连接有内支撑板11，所述内支撑板11上设有导流孔12，所述内支撑板11设有多个，每个内支撑板11均沿一个第一竖侧面板4到另一个第一竖侧面板4的方向布置。相邻两个内支撑板11之间以及第二竖侧面板1与相邻的内支撑板11之间均形成内部水道，从水源流过来的水经过进水口7流入导流装置，之后在内部水道中流动直至充满整个密闭壳体，之后水流从第一喷水孔8和第二喷水孔5喷出。由于内支撑板11上设有导流孔12，因此在水流沿着内部水道流动时，水流又可以通过导流孔12从一个内部水道流到另一个内部水道中，这样，各个内部水道的水平面高度是相同的，也就是说，水流能够从下到上均匀地充满密闭壳体。

多个内支撑板11可以等间距布置，也可以不等间距布置。内支撑板11需要保证导流装置能够同时承受燃气流压力和水压。在下侧面板9上开设塞焊孔对内支撑板11焊接，能够保证塞焊孔不受燃气流烧蚀，从而提升塞焊孔的可靠性。

如图2所示，下侧面板9为凸面朝上布置的弧形板。这样能够尽量减小密闭壳体的内部空间，保证水源在开启后的较短时间内，水流即可充满密闭壳体，进行喷射。

如图1所示，并结合图3、4所示，第一喷水孔8设为多组，每组第一喷水孔8设为多个，每组中的多个第一喷水孔8沿一个第一竖侧面板4到另一个第一竖侧面板4的方向布置，相邻两组的第一喷水孔8交错布置。侧导流板6上的第二喷水孔5设为多个，多个第二喷水孔5沿侧导流板6的长度方向均匀布置。第一喷水孔8和第二喷水孔5均为圆孔，由于相邻两组的第一喷水孔8交错布置，并且侧导流板6上的多个第二喷水孔5沿长度方向均匀布置，因此，能够保证水幕覆盖主导流板2和侧导流板6所形成的导流通道的全部区域。根据设计需求(喷水流量以及压强)可以计算出喷水出口的总面积(即第一喷水孔8和第二喷水孔5的总面积)。

如图1所示，进水口7设为多个，多个进水口7均匀布置于一个第一竖侧面板4上。在本实施例中，进水口7设为三个，三个进水口7呈品字形布置，这样能够保证水流均匀地进入到密闭壳体内。

本发明在使用的时候，将导流装置放置于箭体底部，并通过底板螺钉与发射平台固定，并且在发射现场为导流装置配备水源，将水源与密闭壳体上的进水口7连接，在箭体起飞时，水源将水通过进水口7注入到密闭壳体内，之后水流从第一喷水孔8和第二喷水孔5喷出。这样，在箭体的燃气流从上到下喷射到导流装置的上侧面时，由于主导流板2和侧导流板6所形成的导流通道呈八字型布置，因此，燃气流被分导至两个相反的方向，如前所述，在燃气流被分导的过程中，从第一喷水孔8和第二喷水孔5向外喷出水流形成水幕以进行主动热防护。由此可见，本发明导流装置能够通过形成的水幕直接对排导型面(即导流装置的上侧面)进行防护，除此之外，导流装置通过水幕产生的降温降噪功能对其他发射装置以及周围测量设备等提供保护。

本发明的有益效果如下：

(1)有效降低导流装置受燃气流的烧蚀影响，为导流装置提供热防护；

(2)为发射装置以及相关测量设备提供降温降噪保护；

(3)缩短发射维修周期，降低发射失败风险。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种导流装置，其特征在于：包括密闭壳体，所述密闭壳体的上侧面板包括两个相互连接的呈八字型布置的主导流板，所述主导流板上设有第一喷水孔，所述密闭壳体上设有进水口。

2.根据权利要求1所述的导流装置，其特征在于：所述密闭壳体的上侧面板还包括两个侧导流板，两个所述侧导流板分别设于主导流板的相对两端，所述侧导流板高于主导流板，所述侧导流板和主导流板共同形成八字型的导流通道，所述侧导流板上设有第二喷水孔。

3.根据权利要求2所述的导流装置，其特征在于：所述主导流板为凹面朝上布置的弧形板，两个所述主导流板的上端固定连接。

4.根据权利要求3所述的导流装置，其特征在于：所述密闭壳体还包括下侧面板、两个相对布置的第一竖侧面板以及两个相对布置的第二竖侧面板，每个所述侧导流板的远离主导流板一侧均设有所述第一竖侧面板，所述上侧面板还包括两个上封板，每个所述侧导流板与相邻的第一竖侧面板之间均连接有一个所述上封板，所述上封板高于第二喷水孔，两个所述第一竖侧面板之间连接有两个所述第二竖侧面板，两个所述第二竖侧面板分别位于所述导流通道的两个出口端，所述第二竖侧面板的上端与主导流板、侧导流板和上封板连接，所述下侧面板位于上侧面板的下方，所述下侧面板连接于两个第一竖侧面板和两个第二竖侧面板之间，所述上侧面板、两个第一竖侧面板、两个第二竖侧面板和下侧面板共同形成所述密闭壳体。

5.根据权利要求4所述的导流装置，其特征在于：所述进水口设于一个第一竖侧面板上，另一个第一竖侧面板上设有通孔，所述通孔上安装有堵盖。

6.根据权利要求5所述的导流装置，其特征在于：所述下侧面板与主导流板和侧导流板之间连接有内支撑板，所述内支撑板上设有导流孔，所述内支撑板设有多个，每个内支撑板均沿一个第一竖侧面板到另一个第一竖侧面板的方向布置。

7.根据权利要求6所述的导流装置，其特征在于：所述下侧面板为凸面朝上布置的弧形板。

8.根据权利要求7所述的导流装置，其特征在于：所述第一喷水孔设为多组，每组第一喷水孔设为多个，每组中的多个第一喷水孔沿一个第一竖侧面板到另一个第一竖侧面板的方向布置，相邻两组的第一喷水孔交错布置。

9.根据权利要求8所述的导流装置，其特征在于：所述侧导流板上的第二喷水孔设为多个，多个第二喷水孔沿侧导流板的长度方向均匀布置。

10.根据权利要求9所述的导流装置，其特征在于：所述进水口设为多个，多个进水口均匀布置于一个第一竖侧面板上。

Images