CN210719713U - 一种小型固体发动机内弹道测试工装装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种小型固体发动机内弹道测试工装装置。本技术方案用测试工装将发动机和压强传感器连接起来。压强传感器与测试工装的第二孔道相接，再将测试工装有第一凹槽的一端与发动机有外螺纹的一端连接，借助测试工装，实现固体发动机内弹道的测量。本技术方案还优选地提供有以下改进之处：如：为了使测试工装有第一凹槽的一端与发动机有外螺纹的一端连接紧密，本技术方案还在连接处采用橡胶垫密封。结合本技术方案的主体改进，本技术方案相较于现有技术而言，保持了发动机壳体结构的完整性，有利于测量发动机的其他数据。

Description

一种小型固体发动机内弹道测试工装装置

技术领域

本公开一般涉及内弹道测量技术领域，具体涉及一种小型固体发动机内弹道测试工装装置。

背景技术

固体发动机是使用固体推进剂的化学火箭发动机。其优点是发展成熟，在火箭领域有广泛的应用。而实际的使用过程中，为了测量发动机的工作压强和工作推力，出现了固体发动机内弹道测试工装装置。目前，现有固体发动机内弹道测量的试验是在发动机的燃烧室外壳留有测压孔，压强传感器连接在测压孔上进行测量，而该测量方法对于厚壳发动机可以实施，但是对于薄壳发动机，无法留存测压孔来连接传感器。这是由于薄壳太薄，即使留有测压孔，测压孔与传感器也无法有效连接，无法测量。在薄壳理论中指出壳体最大厚度远小于中面曲率半径和另两个方向尺寸的壳体称为薄壳，但专利中的薄壳非此定义的薄壳，专利中的薄壳与厚壳的定义只是相对而言的，设计时都是按薄壳理论进行设计的。此外，此装置结构过于复杂。故该装置难以大范围推广使用。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种相较于现有技术而言，能够使用任一发动机进行内弹道测量，而且结构简单易于实现的小型固体发动机测试工装装置。

一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，包括：测试工装，所述测试工装包括：底座和设于所述底座正中且与底座垂直的第一立柱；所述底座内开设有第一凹槽，且第一凹槽内壁有内螺纹；所述第一立柱内底部设有沿其轴向延伸的第一孔道且所述第一孔道与所述第一凹槽连通；所述第一立柱侧壁还设有沿其径向延伸的第二孔道且所述第二孔道与所述第一孔道连通。

根据本申请实施例提供的技术方案，所述第一立柱外环设有第二立柱。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括用于与所述第二立柱相配接的第一支撑架；所述第一支撑架包括：第一底架和与所述第一底架一体式结构的第一环形套架；所述第二立柱能够置入所述第一环形套架内。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括：独立设置的推力传感器件；所述推力传感器件包括：推力传感器和设于所述推力传感器底部的支撑件。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括：用于与所述发动机配接的第二支撑架；所述第二支撑架包括：第二底架和与所述第二底架一体式结构的第二环形套架；所述发动机能够进入所述第二环形套架内。

根据本申请实施例提供的技术方案，还包括：测试平台，所述第一支撑架、第二支撑架和支撑件均能够夹持固定在所述测试平台。

综上所述，本申请的上述技术方案在总结了现有技术中固体发动机内弹道测量过程中已经或可能存在的技术问题，并结合具体的应用实践，具体的给出了一种小型固体发动机内弹道测试工装装置。

基于上述改进，本技术方案利用测试工装与发动机有外螺纹的一端连接，传感器连接在测试工装上，进行固体发动机内弹道的测量。

为进一步地优化上述技术方案，本技术方案还优选地提供有以下改进之处：如：为了使测试工装有第一凹槽的一端与发动机有外螺纹的一端连接紧密，本技术方案还在连接处采用橡胶垫密封。结合本技术方案的主体改进，本技术方案相较于现有技术而言，保持了发动机壳体结构的完整性，有利于测量发动机的其他数据。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为小型固体发动机内弹道测试工装装置的剖视图。

图2为本申请一种小型固体发动机内弹道测量的整体结构示意图。

图中标号：1、推力传感器件；2、测试工装；3、第一支撑架；4、压强传感器；5、第二支撑架；6、发动机；7、测试平台；8、第一立柱；9、第二立柱；10、第二孔道；11、第一孔道；12、底座；13、第一凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图2所公开的一种小型固体发动机内弹道测量的整体结构示意图。

一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，包括：测试工装2，所述测试工装2包括：底座12和设于所述底座12正中且与底座12垂直的第一立柱8；所述底座12内开设有第一凹槽13，且第一凹槽13内壁有内螺纹；所述第一立柱8内底部设有沿其轴向延伸的第一孔道11且所述第一孔道11与所述第一凹槽13连通；所述第一立柱8侧壁还设有沿其径向延伸的第二孔道10且所述第二孔道10与所述第一孔道11连通。

基于上述设计，得到了测试工装的基本结构，其中：

底座12，用于与发动机6相配接，其底部设有第一凹槽13且第一凹槽13内壁设有内螺纹。在实际测试中，第一凹槽13用于与发动机6上外螺纹相配接。

第一立柱8，其用于与压强传感器4相配接，具体配接方式为：在所述第一立柱8上设计如上所述的第一孔道11和与所述第一孔道11连通的第二孔道10，所述第一孔道11和第一凹槽13连通，压强传感器4与第二孔道10相接。

在底座12与发动机6配合的前提下，点燃发动机6，其燃烧室内的气流依次进入第一凹槽13、第一孔道11、第二孔道10，并与安装在第一孔道11内的压强传感器4接触，由压强传感器4测得气流压强。

基于上述设计，本实施例中的技术方案能够对薄壳发动机点燃之后的压强进行有效测量，有效解决了薄壳发动机不便于打孔所带来的无法测量点燃气流压强的技术问题。此外，不仅连接方式更加简单可靠，而且保持了发动机壳体结构的完整性，有利于测量发动机的其他数据。

在任一的优选实施例中，所述第一立柱外环设有第二立柱。

基于上述设计，便于借助第二立柱9将测试工装2固定于某一位置。

请参考图1所公开的本申请一种小型固体发动机内弹道测量的整体结构示意图。

在任一的优选实施例中，还包括用于与所述第二立柱9相配接的第一支撑架3；所述第一支撑架3包括：第一底架和与所述第一底架一体式结构的第一环形套架；所述第二立柱9能够置入所述第一环形套架内。

基于上述设计，第一支撑架3用于安装测试工装2，以便于借助测试工装2对薄壳发动机点燃之后的气流压强更便捷地测量。

在任一的优选实施例中，还包括：独立设置的推力传感器件1；所述推力传感器件1包括：推力传感器和设于所述推力传感器底部的支撑件。

基于上述设计，推力传感器抵住测试工装2远离第一凹槽13的一端，支撑件夹持固定在测试平台7，便于推力传感器测量气流推力。

在任一的优选实施例中，还包括：用于与所述发动机6配接的第二支撑架5；所述第二支撑架5包括：第二底架和与所述第二底架一体式结构的第二环形套架；所述发动机6能够进入所述第二环形套架内。

为便于借助测试工装2对薄壳发动机点燃之后的气流推力更便捷地测量，本实施例中提供有上述设计，一方面，借助第二支撑架5固定发动机6，借助第一支撑架3安装测试工装2，需要说明的是，第一支撑架3与测试工装2，第二支撑架5和发动机6之间为简单套接，当发动机6的燃烧室点火之后，其发动机6能够沿第二支撑架5轴向产生一定水平位移，并带动与之配接的测试工装2产生一定水平位移，促使发动机6产生一定水平位移的推力经由测试工装2传输给推力传感器件1，由其测量得到气流推力。

在任一的优选实施例中，还包括：测试平台7，所述第一支撑架3、第二支撑架5和支撑件均能够夹持固定在所述测试平台7。

基于上述设计，测试平台的设计能够有效地保证测试工装2与发动机6的轴线相重合，以利于整体的测量过程。

在本技术方案中，发动机6可以是薄壳发动机，也可以是其他类型的发动机。

具体测试过程如下：

在具体测量中，首先，将发动机6置入第二支撑架5的第二环形套架内，再用第二支撑架5的第二底架夹持固定在测试平台7上；将测试工装2的第二立柱9置入第一支撑架3的第一环形套架内，用第一支撑架3的第一底架夹持固定在测试平台7上。

其次，测试工装2有第一凹槽13的一端与发动机6有外螺纹的一端连接，且第一凹槽13内有内螺纹，可使发动机6的外螺纹沿其内螺纹旋进第一凹槽13，且此时测试工装2与发动机4水平方向同轴，而二者连接处用橡胶垫密封使其更加牢固封闭。

最后将压强传感器4连接在测试工装2的第二孔道10，用推力传感器件1的推力传感器抵住测试工装2远离第一凹槽13的一端，再将设于推力传感器底部的支撑件固定在测试平台7。

各部件安装完毕后，发动机6的燃烧室进行点火操作，这时发动机6内部产生的气流通过测试工装2的第一凹槽13、第一孔道11和第二孔道10传输到压强传感器4，便可测出气流压强；同时发动机6产生的压力水平方向推动测试工装2，发动机6和测试工装2在轴向沿有推力传感器件1的方向产生水平位移，这时推力传感器件1就可测出气流推力。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，其特征在于，包括：测试工装(2)，所述测试工装(2)包括：底座(12)和设于所述底座(12)正中且与底座(12)垂直的第一立柱(8)；所述底座(12)内开设有第一凹槽(13)，且第一凹槽(13)内壁有内螺纹；所述第一立柱(8)内底部设有沿其轴向延伸的第一孔道(11)且所述第一孔道(11)与所述第一凹槽(13)连通；所述第一立柱(8)侧壁还设有沿其径向延伸的第二孔道(10)且所述第二孔道(10)与所述第一孔道(11)连通。

2.根据权利要求1所述的一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，其特征在于，所述第一立柱(8)外环设有第二立柱(9)。

3.根据权利要求2所述的一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，其特征在于，还包括用于与所述第二立柱(9)相配接的第一支撑架(3)；所述第一支撑架(3)包括：第一底架和与所述第一底架一体式结构的第一环形套架；所述第二立柱(9)能够置入所述第一环形套架内。

4.根据权利要求3所述的一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，其特征在于，还包括：独立设置的推力传感器件(1)；所述推力传感器件(1)包括：推力传感器和设于所述推力传感器底部的支撑件。

5.根据权利要求4所述一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，其特征在于，还包括：用于与所述发动机(6)配接的第二支撑架(5)；所述第二支撑架(5)包括：第二底架和与所述第二底架一体式结构的第二环形套架；所述发动机(6)能够进入所述第二环形套架内。

6.根据权利要求5所述一种小型固体发动机内弹道测试工装装置，其特征在于，还包括：测试平台(7)，所述第一支撑架(3)、第二支撑架(5)和支撑件均能够夹持固定在所述测试平台(7)。

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