CN203824757U - 发动机高空模拟环境装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发动机高空模拟环境装置，包括导流筒组件、真空舱基础以及扩压器，真空舱基础构成真空舱，扩压器固定在真空舱基础的一端，扩压器的流道正对真空舱；导流筒组件包括导流筒安装架、固定在导流筒安装架上两个的侧向导流筒以及三个逆置导流筒，两个侧向导流筒的入口分别与姿控动力系统中的两个侧向发动机的喷口正对，两个侧向导流筒的出口均与扩压器流道正对；三个逆置导流筒的入口分别与姿控动力系统中的三个逆置发动机喷口正对，三个逆置导流筒的出口均与扩压器流道正对。本实用新型解决了传统的无法满足真空度要求的技术问题，本实用新型采用燃气导流技术手段，满足推力室高空模拟试验对真空度的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及航天发动机试验，具体地说涉及航天发动机的高空模拟环境试验方法。
背景技术
航天飞行器的轨迹控制与姿态调整是由姿控动力系统的单个或多个推力室组合工作来实现的。为了提高飞行器的控制精度，在研制阶段往往需要准确测量姿控动力系统推力室单个及组合工作时产生的力和力矩，以校正设计力矩模型。随着试验要求和试验技术的不断提高，姿控动力系统的地面型试验已无法满足下一代飞行器精确控制的设计要求，对姿控动力系统的高空模拟试验的技术需求应运而生。
姿控动力系统由多台发动机空间分布构成（包括底遮板以及固定在底遮板1上的六台发动机，排布方式如图1所示，喷口与扩压器流道正对的正向发动机3、喷口与扩压器流道侧向的位于正向发动机两侧的两个侧向发动机2以及喷口与扩压器流道反相的三个逆置发动机4，姿控动力系统通过转接板固定在真空舱基础9上）。由于真空舱内的真空环境主要由推力室联合引射器工作产生，推力室喷口是否正对着扩压器对舱内真空度有较大影响。根据姿控动力系统高空模拟试验要求，通常需要在试车过程中维持真空压力在100Pa以下。由于姿控动力系统中只有一台的喷口是正对扩压器的，传统的单推力室正对扩压器结合引射器的轴向串列式试验模式和理论计算模型已不能完全适用于姿控动力系统的高空模拟试验，对姿控姿控动力系统的高空试验方法提出了极大的挑战。
发明内容
为了解决传统的单发动机试验模式已经无法满足姿控动力系统的高空模拟试验的真空度要求的技术问题，本实用新型提供一种发动机高空模拟环境装置。
为了实现上述目的,本实用新型采用了以下技术方案：
一种发动机高空模拟环境装置，其特殊之处在于：包括导流筒组件、真空舱基础以及扩压器，所述真空舱基础构成真空舱，所述扩压器固定在真空舱基础的一端，所述扩压器的流道正对真空舱；
所述导流筒组件包括导流筒安装架、固定在导流筒安装架上两个的侧向导流筒以及三个逆置导流筒，所述两个侧向导流筒分别位于导流筒安装架的两侧，所述三个逆置导流筒位于导流筒安装架的中间，
所述两个侧向导流筒的入口分别与姿控动力系统中的两个侧向发动机的喷口正对，所述两个侧向导流筒的出口均与扩压器流道正对；
所述三个逆置导流筒的入口分别与姿控动力系统中的三个逆置发动机喷口正对，所述三个逆置导流筒的出口均与扩压器流道正对。
还包括移动组件，所述移动组件包括小车和导轨，所述导轨设置在真空舱的基础上且位于真空舱内，所述小车能够沿导轨在真空舱内移动，所述导流筒组件通过导流筒安装架固定在小车上。
上述逆置导流筒包括垂直连接的入口段和出口段。
本实用新型所具有的优点：
1、本实用新型采用燃气导流技术手段，能够将推力室燃气折转导向扩压器，有效的保证推力室工作时真空舱内的真空度，满足推力室高空模拟试验对真空度的要求。
2、本实用新型采用整体框架结构设计，降低了系统组装的复杂性，提高了导流装置相对位置精度。
3、本实用新型采用导轨移动的技术措施，缩短了安装时间，提高工作效率；采用导轨移动方式，将安装有导流筒的导流筒安装架推近姿控动力系统的各个发动机，然后进行推力室与导流筒对中调节和固定，保证安装位置可重复性。
附图说明
图1为姿控动力系统的结构示意图；
图2-图4为本实用新型导流组件的结构示意图；
图5为姿控动力系统与真空舱、扩压器装配结构示意图；
图6为本实用新型推力室高空模拟试验导流系统的示意图；
其中附图标记为：1-底遮板，2-侧向发动机，3-正向发动机，4-逆置发动机，5-导流筒安装架，6-侧向导流筒，7-逆置导流筒，8-扩压器，9-真空舱基础，10-导轨，11-小车，12-真空舱，13-真空舱轴心。
具体实施方式
如图2-6所示，一种发动机高空模拟环境装置，包括导流筒组件、真空舱基础9以及扩压器8，真空舱基础9构成真空舱12，扩压器8固定在真空舱基础9的一端，扩压器的流道正对真空舱12；真空舱轴向与姿控动力系统的轴心重合。
导流筒组件包括导流筒安装架5、固定在导流筒安装架5上两个侧向导流筒6以及三个逆置导流筒7，两个侧向导流筒6分别位于导流筒安装架5的两侧，三个逆置导流筒7位于导流筒安装架5的中间，
两个侧向导流筒6的入口分别与姿控动力系统中的两个侧向发动机2的喷口正对，两个侧向导流筒6的出口均与扩压器8流道正对；
三个逆置导流筒7的入口分别与姿控动力系统中的三个逆置发动机4喷口正对，三个逆置导流筒4的出口均与扩压器8流道正对。
为了安装方便，还设置了移动组件，移动组件包括小车和导轨，导轨设置在真空舱的基础上且位于真空舱内，小车能够沿导轨在真空舱内移动，导流筒组件通过导流筒安装架固定在小车上。
本实用新型的逆置导流筒包括垂直连接的入口段和出口段。
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
姿控动力系统通过转接板安装在真空舱基础上，且位于真空舱内，首先将各导流筒安装于导流筒安装架上，将导流筒安装架与小车固定，然后将小车推入真空舱内进行导流筒与姿控动力系统各发动机的中心对中位置微调，最后将小车以及导流筒的位置固定，完成燃气导流装置的安装过程。
推力室高温高速的燃气是真空舱内压力增高的主要因素，本实用新型采用导流技术将燃气有效的导引至扩压器，同时不影响发动机的推力测量，使得多推力空间分布的高空模拟试验成为可能。导流筒由于具有结构简单，易于加工并且维护方便，加之其安装不与发动机接触，能保证发动机的正常工作的特点。
Claims (3)
1.一种发动机高空模拟环境装置，其特征在于：包括导流筒组件、真空舱基础以及扩压器，所述真空舱基础构成真空舱，所述扩压器固定在真空舱基础的一端，所述扩压器的流道正对真空舱；
所述导流筒组件包括导流筒安装架、固定在导流筒安装架上两个的侧向导流筒以及三个逆置导流筒，所述两个侧向导流筒分别位于导流筒安装架的两侧，所述三个逆置导流筒位于导流筒安装架的中间，
所述两个侧向导流筒的入口分别与姿控动力系统中的两个侧向发动机的喷口正对，所述两个侧向导流筒的出口均与扩压器流道正对；
所述三个逆置导流筒的入口分别与姿控动力系统中的三个逆置发动机喷口正对，所述三个逆置导流筒的出口均与扩压器流道正对。
2.根据权利要求1所述的发动机高空模拟环境装置，其特征在于：还包括移动组件，所述移动组件包括小车和导轨，所述导轨设置在真空舱的基础上且位于真空舱内，所述小车能够沿导轨在真空舱内移动，所述导流筒组件通过导流筒安装架固定在小车上。
3.根据权利要求1或2所述的发动机高空模拟环境装置，其特征在于：所述逆置导流筒包括垂直连接的入口段和出口段。
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