CN204882484U - 一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，包括激光透镜、反射腔壳体、第一激光反射镜、第二激光反射镜、反射镜支架、阻焰筒和收缩型出光罩。阻焰筒包括两个直径不同的圆柱体，直径小的圆柱体一端与第一通孔固连，另一端与直径大的圆柱体固连，直径大的圆柱体另一端与收缩型出光罩固连,第一激光反射镜和第二激光反射镜均采用钼反射镜。本实用新型还包括两个微调螺钉，两个微调螺钉一端均穿过反射腔壳体，抵住激光反射镜支架的自由端，对激光反射镜的角度进行微调。本实用新型对同一个燃烧室既可以做短火焰长度的固体推进剂的激光点火实验，也可以做高火焰长度的固体推进剂的激光实验。
Description
技术领域
本实用新型属于固体推进剂激光点火领域，特别涉及一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置。
背景技术
在研究固体推进剂点火燃烧性能方面由于激光作为辐射源，因其输出的能量高，且辐照时间和输出能量可调，能够独立于初温、压强以及气体组分等环境参数选择能量密度，减少了实验过程中的热损失和非均匀效应，可重复性好，抗电磁干扰等优点，已成为国内外研究固体推进剂的新型点火方式，但是由于二氧化碳激光为不可见光，为了减少试验时的对光难度和受实验空间限制燃烧室的高度不能调高，在激光点火试验时由于高能激光的照射推进剂火焰高度会很高，当火焰高度过高时，会将火焰上方的价格较高的激光透射镜片烧毁，现在常用的燃烧大多没有保护激光透镜的装置，例如朱国强在《固体燃料冲压发动机点火过程研究》一文中提出，燃烧室位于推进剂处在激光透镜的正下方，但是这种燃烧室不可以做火焰高度较高的推进剂点火实验。巩伦昆在《丁羟复合推进剂的辐射点火》一文中也提到了一种激光点火实验的装置，这套装置的激光透镜也是处在推进剂的正上方，也不可以进行高火焰长度的推进剂激光点火实验。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，解决了激光点火实验时固体推进剂火焰过高烧坏激光透镜的问题。
实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，包括激光透镜、反射腔壳体、第一激光反射镜、第二激光反射镜、反射镜支架、阻焰筒和收缩型出光罩；激光透镜、第一激光反射镜、第二激光反射镜和反射镜支架均设置在反射腔壳体内，反射腔壳体顶部设有台阶孔，底部设有第一通孔，第一通孔与台阶孔异侧，激光透镜固定在所述台阶孔内，第一激光反射镜和第二激光反射镜分别固定在两个反射镜支架上，反射镜支架一端铰接在反射腔壳体内壁，第一激光反射镜和第二激光反射镜平行且异侧，激光透镜位于第一激光反射镜的入射光路上，第二激光反射镜位于第一激光反射镜的出射光路上，第一通孔位于第二激光反射镜的反射光路上；阻焰筒包括两个直径不同的圆柱体，直径小的圆柱体一端与第一通孔固连，另一端与直径大的圆柱体固连，直径大的圆柱体另一端与收缩型出光罩固连；直径小的圆柱体上设有第二通孔，直径大的圆柱体内设有两个直径不同的通孔，其中第三通孔直径小于第四通孔的直径，第三通孔与第二通孔相通且直径相同，以第三通孔为中心，在直径大的圆柱体顶部设有一圈凹槽，凹槽的外壁上设有若干个排气孔。
所述第一激光反射镜和第二激光反射镜均采用钼反射镜。
所述收缩型出光罩的出口直径小于第四通孔的直径。
一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，还包括两个微调螺钉，两个微调螺钉一端均穿过反射腔壳体，抵住激光反射镜支架的自由端，对激光反射镜的角度进行微调。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：（1）同一个燃烧室既可以做短火焰长度的固体推进剂的激光点火实验，也可以做高火焰长度的固体推进剂的激光实验。
（2）若火焰高度过高，伸入位于阻焰筒顶部的反射腔壳体内时，不会烧坏成本高的激光透镜，节省了实验成本。
（3）结构简单，造价低廉。
附图说明
图1为本实用新型的固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置的总体结构示意图。
图2为本实用新型的固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置的三维示意图。
图3为本实用新型的固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置的阻焰筒结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
结合图1~图3，一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，包括激光透镜2、反射腔壳体、第一激光反射镜5-1、第二激光反射镜5-2、反射镜支架6、阻焰筒9和收缩型出光罩10，激光透镜2、第一激光反射镜5-1、第二激光反射镜5-2和反射镜支架6均设置在反射腔壳体内，反射腔壳体顶部设有台阶孔，底部设有第一通孔，第一通孔与台阶孔异侧，激光透镜2固定在所述台阶孔内，第一激光反射镜5-1和第二激光反射镜5-2分别固定在两个反射镜支架6上，反射镜支架6一端铰接在反射腔壳体内壁，第一激光反射镜5-1和第二激光反射镜5-2平行且异侧，激光透镜2位于第一激光反射镜5-1的入射光路上，第二激光反射镜5-2位于第一激光反射镜5-1的出射光路上，第一通孔位于第二激光反射镜5-2的反射光路上。阻焰筒9包括两个直径不同的圆柱体，直径小的圆柱体一端与第一通孔固连，另一端与直径大的圆柱体固连，直径大的圆柱体另一端与收缩型出光罩10固连。直径小的圆柱体上设有第二通孔，直径大的圆柱体内设有两个直径不同的通孔，其中第三通孔直径小于第四通孔的直径，第三通孔与第二通孔相通且直径相同，以第三通孔为中心，在直径大的圆柱体顶部设有一圈凹槽，凹槽的外壁上设有若干个排气孔。
第一激光反射镜5-1和第二激光反射镜5-2均采用钼反射镜。
还包括两个微调螺钉4，两个微调螺钉一端均穿过反射腔壳体，抵住激光反射镜支架6的自由端，对激光反射镜的角度进行微调。
收缩型出光罩10的出口直径小于第四通孔的直径。
实施例1
一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，包括激光透镜2、反射腔壳体、第一激光反射镜5-1、第二激光反射镜5-2、阻焰筒9和收缩型出光罩10，第一激光反射镜5-1、第二激光反射镜5-2和反射镜支架6均设置在反射腔壳体内，反射腔壳体可拆卸，反射腔壳体顶部设有台阶孔，底部设有第一通孔，第一通孔与台阶孔异侧，激光透镜2固定在所述台阶孔内，通过紧固螺母固定，第一激光反射镜5-1和第二激光反射镜5-2分别固定在两个反射镜支架6上，反射镜支架6一端通过转轴8铰接在反射腔壳体内壁，转轴8上设有扭簧，第一激光反射镜5-1和第二激光反射镜5-2平行且位于反射腔壳体内两个平行的侧壁，激光透镜2位于第一激光反射镜5-1的入射光路上，第二激光反射镜5-2位于第一激光反射镜5-1的出射光路上，第一通孔位于第二激光反射镜5-2的反射光路上。阻焰筒9包括两个直径不同的圆柱体，两个圆柱体一体成型，直径小的圆柱体一端与第一通孔通过螺纹固连，直径大的圆柱体再与收缩型出光罩10通过螺纹固连。直径小的圆柱体上设有第二通孔，直径大的圆柱体内设有两个直径不同的通孔，其中第三通孔直径小于第四通孔的直径，第三通孔与第二通孔相通且直径相同，以第三通孔为中心，在直径大的圆柱体顶部设有一圈凹槽，凹槽的外壁沿周向对称设有4个排气孔。
第一激光反射镜5-1和第二激光反射镜5-2均采用钼反射镜。
还包括两个微调螺钉4，两个微调螺钉4一端均穿过反射腔壳体，两个微调螺钉4分别抵住激光反射镜支架6的自由端，实现对激光反射镜角度的微调。
收缩型出光罩10的出口直径小于第四通孔的直径。
工作过程如下：
将激光器的出光口最准激光透镜2，使得激光从激光透镜2中进入反射腔壳体，不断通过微调螺钉4来调整激光反射镜5的角度，直至激光可以从收缩型出光罩10的正下方射出，将固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置放入燃烧室，微调燃烧室的位置与角度，直至激光可以通过收缩型出光罩10照射到固体推进剂表面。当固体推进剂的火焰短时，火焰不会接触收缩型出光罩10，当固体推进剂的火焰高度较高时，即使火焰会通过收缩型出光罩10的出光口进入到阻焰筒9中，火焰从细孔到大的空间中时火焰会扩散，降低了火焰的高度，阻焰筒9内壁顶部的凹槽，对火焰有集聚作用，扩散到此的火焰通过阻焰筒9的排气孔排到阻焰筒9外部，即使经过阻焰筒9后，火焰高度仍然很高，火焰只能第二通孔进入反射腔壳体，烧毁第二激光反射镜片5-2，这种激光反射镜的价格远低于激光透镜2的价格，更换激光反射镜5-2的成本比直接更换激光透镜2的成本低。
本实用新型对同一个燃烧室既可以做短火焰长度的固体推进剂的激光点火实验，也可以做高火焰长度的固体推进剂的激光实验。若火焰高度过高，伸入位于阻焰筒顶部的反射腔壳体内时，不会烧坏成本高的激光透镜，节省了实验成本。结构简单，造价低廉。
Claims (4)
1.一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，其特征在于：包括激光透镜（2）、反射腔壳体、第一激光反射镜（5-1）、第二激光反射镜（5-2）、反射镜支架（6）、阻焰筒（9）和收缩型出光罩（10）；激光透镜（2）、第一激光反射镜（5-1）、第二激光反射镜（5-2）和反射镜支架（6）均设置在反射腔壳体内，反射腔壳体顶部设有台阶孔，底部设有第一通孔，第一通孔与台阶孔异侧，激光透镜（2）固定在所述台阶孔内，第一激光反射镜（5-1）和第二激光反射镜（5-2）分别固定在两个反射镜支架（6）上，反射镜支架（6）一端铰接在反射腔壳体内壁，第一激光反射镜（5-1）和第二激光反射镜（5-2）平行且异侧，激光透镜（2）位于第一激光反射镜（5-1）的入射光路上，第二激光反射镜（5-2）位于第一激光反射镜（5-1）的出射光路上，第一通孔位于第二激光反射镜（5-2）的反射光路上；阻焰筒（9）包括两个直径不同的圆柱体，直径小的圆柱体一端与第一通孔固连，另一端与直径大的圆柱体固连，直径大的圆柱体另一端与收缩型出光罩（10）固连；直径小的圆柱体上设有第二通孔，直径大的圆柱体内设有两个直径不同的通孔，其中第三通孔直径小于第四通孔的直径，第三通孔与第二通孔相通且直径相同，以第三通孔为中心，在直径大的圆柱体顶部设有一圈凹槽，凹槽的外壁上设有若干个排气孔。
2.根据权利要求1所述的固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，其特征在于：所述第一激光反射镜（5-1）和第二激光反射镜（5-2）均采用钼反射镜。
3.根据权利要求1所述的固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，其特征在于：所述收缩型出光罩（10）的出口直径小于第四通孔的直径。
4.根据权利要求1所述的固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置，其特征在于：还包括两个微调螺钉（4），两个微调螺钉一端均穿过反射腔壳体，抵住激光反射镜支架（6）的自由端，对激光反射镜的角度进行微调。
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| CN201520572246.6U CN204882484U (zh) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | 一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置 |
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Publications (1)
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| CN204882484U true CN204882484U (zh) | 2015-12-16 |
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| CN201520572246.6U Withdrawn - After Issue CN204882484U (zh) | 2015-07-31 | 2015-07-31 | 一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105021765B (zh) * | 2015-07-31 | 2016-07-06 | 南京理工大学 | 一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置 |
| CN110646752A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 之江实验室 | 一种serf原子磁强计的一体化表头装置 |
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2015
- 2015-07-31 CN CN201520572246.6U patent/CN204882484U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
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| CN105021765B (zh) * | 2015-07-31 | 2016-07-06 | 南京理工大学 | 一种固体推进剂激光点火实验时的阻焰装置 |
| CN110646752A (zh) * | 2019-09-27 | 2020-01-03 | 之江实验室 | 一种serf原子磁强计的一体化表头装置 |
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