[发明专利]发动机固体助推器捕获装置

说明书

技术领域

本发明属于冲压发动机自由射流试验领域，具体涉及一种捕获冲压发动机固体助推器的装置。

背景技术

分离转级试验主要在自由射流试验条件下模拟固体助推器与液体冲压发动机的分离过程。在分离转级试验中，冲压发动机处于高速模拟环境来流中。在固体助推器分离前，固体助推器与冲压发动机通过连接机构连接在一起。冲压发动机进气道唇口前设置有堵盖装置，以阻挡环境来流进入冲压发动机进气道。堵盖装置打开后，环境来流进入冲压发动机进气道，连接机构断开，固体助推器在发动机进气道内气体压力的作用下被推出，实现分离过程。固体助推器重90kg，分离速度为30m/s。在自由射流试验台上进行分离转级试验时，为保障试验系统和发动机的安全，需要对分离出来的固体助推器在2.7m距离内完成捕获。

发明内容

为了在分离转级试验中对分离出的固体助推器在2.7m内进行捕获，本发明提出一种固体助推器捕获装置。

本发明的技术方案是：

发动机固体助推器捕获装置，其特殊之处在于：

包括捕获框架、安装在捕获框架内侧壁上的多个滑槽组、位于捕获框架内的能量吸收部件以及设置在捕获框架底部的支撑架；

所述捕获框架为立体框架结构，其靠近待捕获固体助推器的一端开口，形成捕获通道入口；

所述多个滑槽组水平设置，每个滑槽组由分别安装在捕获框架相对的两个内侧壁上、位置相对应的两个滑槽组成；

所述能量吸收部件包括滑动档杆、多个吸能拉杆组和多个吸能盒；

所述滑动档杆包括多个相互平行的横杆和位于多个横杆之间起连接作用的竖杆；所述多个横杆的端部分别位于所述多个滑槽组内；

所述多个吸能拉杆组水平设置，形成捕获通道；每个吸能拉杆组包括对称安装在滑动档杆的横杆上的两个吸能拉杆；每个吸能拉杆的另一端通过其端部的安装座与捕获框架的两侧壁相连；

所述吸能盒为中空的柱状结构，其侧面开设有多个导向槽；所述吸能盒安装在滑动档杆的竖杆上，分布在竖杆的两侧，并位于所述捕获通道的中部；所述竖杆正对捕获通道入口的侧面为第一侧面，另一侧面为第二侧面；所述第一侧面上的吸能盒数量大于或等于第二侧面上的吸能盒数量；

所述吸能拉杆和吸能盒均由塑性材料制成，以通过吸能拉杆的塑性拉伸和吸能盒的塑性压缩来捕获发动机固体助推器。

基于上述基本技术方案，本发明还作出如下优化和限定：

上述捕获框架为六面体或者七面体框架结构。

上述捕获框架采用8号角钢焊接而成，刚性适中。

上述吸能盒为中空的长方体结构，其四个侧面上均开设有均匀分布的多个长方形导向槽。

上述吸能盒有3个，其中2个吸能盒安装在所述第一侧面上，关于待捕获固体助推器的运动路径对称，同时整体位于所述运动路径也即捕获通道的中部，便于拦截待捕获固体助推器；另外1个吸能盒安装在所述第二侧面上，其中部与所述运动路径重合。

上述吸能盒的材料均为纯铝，塑性压缩性能好。

上述滑槽组有2个，所述横杆有2个。

上述吸能拉杆的直径为φ20mm。

上述捕获通道的截面尺寸为1460mm×960mm，总长度为2750mm。

上述捕获框架的底部安装有固定支撑架，用于将捕获装置安装在分离转级试验舱平台上。

本发明的优点是：

本发明的能量吸收部件通过压缩和拉伸两种塑性变形的组合方式来吸收冲击能量，在能量吸收部件吸收能量不足的情况下，可通过捕获框架变形吸收能量，能够在2.7m的距离内使固体助推器减速并防止其反弹。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明的立体图；

图3是本发明的能量吸收部件的结构示意图；

图4是本发明的吸能盒的结构示意图。

图中，1-捕获框架、2-滑动档杆、21-横杆、22-竖杆、3-吸能盒、4-吸能拉杆、5-固定支撑架、6-固体助推器、7-滑槽、8-捕获通道。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明所提供的发动机固体助推器捕获装置，包括捕获框架1、安装在捕获框架1内侧壁上的多个滑槽组、位于捕获框架1内的能量吸收部件。

捕获框架1为立体框架结构，其靠近待捕获固体助推器6的一端开口，形成捕获通道入口；本实施例中捕获框架1为采用8号角钢焊接而成的七面体框架结构，如图2所示。