JP3564273B2 - Engine test equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロケットエンジン等の燃焼試験に使用される低圧室(チャンバー)を有するエンジン試験装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のロケットエンジンの試験装置を図4に示す。試験用のロケットエンジン30を収納するチャンバー(低圧室)11の出口には超音速ディフューザ12が配置されている。ディフューザ12の表面には冷却通路28がある。貯水槽22は、水ライン23により水ポンプ21を介して冷却通路28へつながれている。
【0003】
水素ガス気蓄器16から弁9、調圧弁2、弁10を順次介して液体水素ランタンク13につながれる。また液体水素ランタンク13は弁3、弁6、弁7を順次経て試験用ロケットエンジン30につながれる。さらに弁9の入口側から分岐して、弁8、蒸発器15、昇圧ポンプ14、弁5を順次経て弁3の出口に合流する。
【0004】
LN2 貯槽17は昇圧ポンプ19、蒸発器20、窒素ガス気蓄器18を順次経てノズル型エジェクター14につながれる。
【0005】
なお図中、29は酸化剤ラインである。
以上において、試験用ロケットエンジン30の試験中、窒素ガス気蓄器18から所定圧の窒素 ガスがノズル型エジェクター14に供給され、一次流として噴出する。一次流が超音速ディフューザ12を流れチャンバー11内のガスを排気し、所定の低圧にする。
【0006】
なお、昇圧ポンプ19等のLN2 貯槽17側のラインは窒素ガス気蓄器18への供給系である。
【0007】
一方、水素ガス気蓄器16、調圧弁2、弁10を経て所定圧の水素ガスが液体水素ランタンク13へ供給される。これにより、液体水素が弁3、6、7を経て、燃料としてエンジン30に供給され、エンジン30が作動する。
【0008】
また試験中の超音速ディフューザ12は、水ポンプ21により冷却通路13へ水が供給され、冷却される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、次のような問題点があった。
【0010】
(1) ロケットエンジン等の燃焼ガスは、運動量が大きく、一般的にエジェクター一次流に使用してきた窒素や水では大きな質量流量を必要とした。このため別個に窒素や水の供給設備を設置し、さらに設備は大きな物となっていた。
【0011】
(2) ロケットエンジン等の燃焼ガスは高温のため、これを冷却するのに大量の水をディフューザ冷却通路に供給してきた。このため別個に水供給設備を設置し、設備は大きな物となっていた。
【0012】
(3) エジェクター一次流は、気体である必要があるため、そのための昇圧ポンプ等の昇圧気化装置と気蓄器が必要であった。
【0013】
本発明は上記問題点を解決することを課題とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため次の手段を講ずる。
【0015】
(1) 試験用エンジンを収納するチャンバーと、同チャンバー減圧式のためのガス排出手段とを有するエンジン試験装置において、上記ガス排出手段を周囲から一次流を噴出するアニュラー型のエジェクター式とするとともに上記試験用エンジンの給油の一部を上記一次流として供給する一次流供給手段を設けた。
【0016】
以上において、試験用エンジンの試験時、一次流供給手段により試験用エンジンの給油の一部が減圧のためのガス排出手段に一次流として供給される。この一次流によるエジェクター作用によりチャンバー内のガスは排出され、所定圧に減圧される。このようにして、簡単な装置で、安価にエンジンの試験が可能となる。
【0017】
(2) 試験用エンジンを収納するチャンバーと、同チャンバーの減圧のためのガス排出手段とを有するエンジン試験装置において、上記ガス排出手段を冷却する冷却手段と、上記試験用エンジンの給油の一部を上記冷却手段へ冷却材として供給する冷却供給手段とを設けた。
【0018】
以上において、試験用エンジンの試験時、チャンバー内は減圧のためのガス排出手段により所定の低圧にされる。一方、その間のガス排出手段の冷却は、冷却手段が冷却供給手段から試験用エンジンの給油の一部を冷却材として受けて行う。このようにして、簡単な装置で、安価にエンジンの試験が可能となる。
【0019】
(3) 上記(2)において、上記ガス排出手段を周囲から一次流を噴出するアニュラー型のエジェクター式とし、かつ上記冷却手段を、上記アニュラー型のガス排出手段の周面に上記冷却材を流す一体型とするとともに同冷却材を上記ガス排出手段の一次流とし上記冷却供給手段を省くとともに一次流兼冷却供給手段とした。
【0020】
以上において、試験用エンジンの試験時、一次流兼冷却供給手段により、試験用ロケットエンジンの給油の一部が一体型、かつアニュラー型のガス排出手段に送られる。すると給油はガス排出手段の周面を冷却材として流れ、冷却後、一次流として噴出する。この一次流によるエジェクター作用によりチャンバー内のガスは排出され、減圧される。このようにして、装置が非常に簡単になり、安価にエンジンの試験が可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
(1) 本発明の実施の第1形態を図1により説明する。なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
【0022】
チャンバー11の出口には超音速ディフューザ12が設けられる。超音速ディフューザ12の接続部には周囲に一次流の噴口aを持つアニュラー型エジェクターが設けられ、出口マニホルド34を介して外面の冷却通路28に接続される。
【0023】
液体または気体燃料供給装置31から燃料が試験用ロケットエンジン30に供給される。また液体または気体燃料供給装置31からエジェクター一次流供給装置(一次流兼冷却供給手段)32、入口マニホルド33を順次介して冷却通路13につながれる。
【0024】
以上において、ロケットエンジン30の試験時、エジェクター一次流供給装置32は液体または気体燃料供給装置31から燃料の一部を受け所定圧の液体またはガスとして入口マニホルド33、冷却通路28(液体の場合はこの過程でガス化)、出口マニホルド34を順次経てアニュラー型エジェクター35の噴口aより一次流として噴出する。これによりチャンバー11内は所定の低圧に減圧される。一方、超音速ディフューザ12は、冷却通路28を流れる液体またはガスにより冷却される。
【0025】
このように、分子量の小さいロケットエンジン30の燃料をエジェクター35の一次流として利用するので、噴口aでの流出速度が速くなり、質量流量は小さく抑えられる。したがって、一次流供給装置32は極めて簡単になり、安価になる。また従来のように水ポンプ21等の冷却設備が不要となり、安価になる。
【0026】
(2) 本発明の実施の第2形態を図2により説明する。なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
【0027】
弁8の出口より分岐し、弁1、調圧弁24、弁2を順次経て入口マニホルド33につながれる。
【0028】
以上において、ロケットエンジン30の試験時、弁1と弁2が開となり、水素ガス気蓄器16から水素ガスが調圧弁24を経て所定圧で入口マニホルド33に供給される。
【0029】
以下、作用、効果は前記とほぼ同様である。
(3) 本発明の実施の第3形態を図3により説明する。なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説明する。
【0030】
弁3の出口より分岐し、弁25、調圧弁26、弁27を順次経て入口マニホルド33につながれる。
【0031】
以上において、ロケットエンジン30の試験時、弁25と弁27が開となり、液体水素ランタンク13から調圧弁26を経て所定圧の液体水素が入口マニホルド33へ送られる。その後冷却通路28を通過中、超音速ディフューザ12を冷却するとともに、ガス化し一次流として噴出する。以下、作用、効果は前記とほぼ同様である。
【0032】
【発明の効果】
以上に説明したように、本各発明は次の効果を奏する。
(1) 発明1 試験用エンジンを収納するチャンバーと、同チャンバーの減圧のためのガス排出手段とを有するエンジン試験装置において、ガス排出手段を冷却する冷却手段と、試験用エンジンの給油の一部を冷却手段へ冷却材として供給する冷却供給手段とを設けた。これにより、冷却供給手段が非常に簡単になり、安価になる。
(2) 発明2
試験用エンジンを収納するチャンバーと、同チャンバーの減圧式のガス排出手段とを有するエンジン試験装置において、ガス排出手段を周囲から一次流を噴出するエジェクター式のアニュラー型とするとともに試験用エンジンの給油の一部を、一次流を供給する一次流供給手段を設けた。これにより、一次流供給手段が非常に簡単になり、安価となる。
(3) 発明3
上記(2)において、ガス排出手段を周囲から一次流を噴出するアニュラー型のエジェクター式とし、かつ冷却手段を、アニュラー型のガス排出手段の周面に冷却材を流す一体型とするとともに同冷却材をガス排出手段の一次流とし冷却供給手段を省くとともに一次流兼冷却供給手段とした。これにより、冷却手段、冷却供給手段、一次流供給手段が非常に簡単になり、安価となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態の構成系統図である。
【図2】本発明の実施の第2形態の構成系統図である。
【図3】本発明の実施の第3形態の構成系統図である。
【図4】従来例の構成系統図である。
【符号の説明】
1〜10 弁
11 チャンバー
12 超音速ディフューザ
13 液体水素ランタンク
14 昇圧ポンプ
15 蒸発器
16 水素ガス気蓄器
17 LN2 貯槽
18 窒素ガス気蓄器
19 昇圧ポンプ
20 蒸発器
21 水ポンプ
22 貯水槽
23 水供給ライン
24,26 調圧弁
25,27 弁
28 冷却通路
29 酸化剤ライン
30 試験用ロケットエンジン
31 液体または気体燃料供給装置
32 エジェクター一次流供給装置
33 入口マニホルド
34 出口マニホルド
35 アニュラー型エジェクター[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine test apparatus having a low-pressure chamber (chamber) used for a combustion test of a rocket engine or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows a conventional rocket engine test apparatus. A supersonic diffuser 12 is disposed at an outlet of a chamber (low-pressure chamber) 11 that houses a
[0003]
The hydrogen gas storage 16 is connected to the liquid
[0004]
The LN 2
[0005]
In the figure,
In the above, during the test of the
[0006]
The line on the side of the LN 2
[0007]
On the other hand, a predetermined pressure of hydrogen gas is supplied to the liquid
[0008]
Further, the supersonic diffuser 12 under test is supplied with water to the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art has the following problems.
[0010]
(1) The combustion gas of a rocket engine or the like has a large momentum, and generally requires a large mass flow rate for nitrogen and water used for the primary flow of the ejector. For this reason, nitrogen and water supply facilities were separately installed, and the facilities were large.
[0011]
(2) Since the combustion gas of a rocket engine or the like has a high temperature, a large amount of water has been supplied to the diffuser cooling passage to cool the combustion gas. For this reason, a separate water supply facility was installed, and the facility was large.
[0012]
(3) Since the primary flow of the ejector needs to be a gas, a pressurizing vaporizer such as a pressurizing pump and a gas storage device are required for that.
[0013]
An object of the present invention is to solve the above problems.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present invention takes the following measures to solve the above-mentioned problems.
[0015]
(1) In an engine test apparatus having a chamber for accommodating a test engine and gas exhaust means for depressurizing the chamber, the gas exhaust means is an annular type ejector for ejecting a primary flow from the periphery. A primary flow supply means for supplying a part of the refueling of the test engine as the primary flow is provided.
[0016]
In the above, when the test engine is tested, a part of the refueling of the test engine is supplied as a primary flow to the gas discharge means for decompression by the primary flow supply means. The gas in the chamber is exhausted by the ejector action by the primary flow, and is reduced to a predetermined pressure. In this way, the engine can be tested at low cost with a simple device.
[0017]
(2) In an engine test apparatus having a chamber for accommodating a test engine and gas exhaust means for depressurizing the chamber, a cooling means for cooling the gas exhaust means, and a part of refueling of the test engine. And a cooling supply means for supplying the cooling medium to the cooling means.
[0018]
In the above, at the time of the test of the test engine, the inside of the chamber is set to a predetermined low pressure by the gas discharging means for reducing the pressure. On the other hand, the cooling of the gas discharge means during that time is performed by the cooling means receiving a part of the oil supply of the test engine from the cooling supply means as a coolant. In this way, the engine can be tested at low cost with a simple device.
[0019]
(3) In the above (2), the gas discharging means is an annular type ejector for ejecting a primary flow from the surroundings, and the cooling means is caused to flow the coolant on the peripheral surface of the annular gas discharging means. The cooling material was made an integral type, and the cooling material was used as a primary flow of the gas discharge means.
[0020]
In the above, during the test of the test engine, a part of the refueling of the test rocket engine is sent to the integral and annular gas discharge means by the primary flow and cooling supply means. Then, the refueling flows on the peripheral surface of the gas discharging means as a coolant, and after cooling, is ejected as a primary flow. The gas in the chamber is exhausted and depressurized by the ejector action by the primary flow. In this way, the device becomes very simple and the engine can be tested inexpensively.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The parts described in the conventional example are assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the parts related to the present invention will be mainly described.
[0022]
A supersonic diffuser 12 is provided at an outlet of the chamber 11. An annular type ejector having a primary flow nozzle a is provided at a connection portion of the supersonic diffuser 12, and is connected to an outer cooling passage 28 through an outlet manifold 34.
[0023]
Fuel is supplied from the liquid or gaseous
[0024]
In the above, at the time of testing the
[0025]
As described above, since the fuel of the
[0026]
(2) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The parts described in the conventional example are assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the parts related to the present invention will be mainly described.
[0027]
It branches off from the outlet of the
[0028]
As described above, when the
[0029]
Hereinafter, the operation and effect are substantially the same as described above.
(3) A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The parts described in the conventional example are assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted, and the parts related to the present invention will be mainly described.
[0030]
It branches off from the outlet of the
[0031]
As described above, during the test of the
[0032]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
(1)
(2)
In an engine test apparatus having a chamber for accommodating a test engine and a depressurized gas exhaust means in the chamber, the gas exhaust means is an ejector-type annular type which ejects a primary flow from the surroundings, and refueling of the test engine is performed. Was provided with primary flow supply means for supplying a primary flow. This makes the primary flow supply very simple and inexpensive.
(3)
In the above (2), the gas discharging means is an annular type ejector for ejecting a primary flow from the surroundings, and the cooling means is an integrated type in which a coolant flows on the peripheral surface of the annular gas discharging means. The material was used as the primary flow of the gas discharge means, the cooling supply means was omitted, and the primary flow was used as the cooling supply means. This makes the cooling means, cooling supply means and primary flow supply means very simple and inexpensive.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration system diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration system diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration system diagram of a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration system diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 to 10 Valve 11 Chamber 12
Claims (3)
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JP26634997A JP3564273B2 (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Engine test equipment |
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Publications (2)
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JPH11107858A JPH11107858A (en) | 1999-04-20 |
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JP26634997A Expired - Lifetime JP3564273B2 (en) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | Engine test equipment |
Country Status (1)
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