[发明专利]贴壁浇注装药用热电偶燃速测量方法

说明书

本发明属于固体燃料冲压发动机技术领域，具体涉及一种贴壁浇注装药用热电偶燃速测量方法。所述测量方法使用热电偶，将头部焊点深入药柱内一定位置，当燃面推移接触到热电偶头部时，热电偶输出升温信号，从而获得燃面位置与点火之间的变化时间，得到该位置燃面推移速度。本发明的优点在于使用热电偶作为靶线测量，解决了固体燃料冲压发动机装药燃面燃速测量可靠性差的难题。设计整体式热电偶靶线测量耙，安装方便，结构简单，使用可靠。有效实现了贴壁装药的燃面推移规律的测量。

技术领域

本发明属于固体燃料冲压发动机技术领域，具体涉及一种贴壁浇注装药用热电偶燃速测量方法。

背景技术

固体燃料冲压发动机工作过程中，来流高速空气流通过进气道压缩面产生的激波系减速增压进入燃烧室后流经药柱表面，装药受热分解并与空气掺混燃烧放热，燃气流经补燃室进一步燃烧放热后，最后经喷管加速排出发动机外并产生推力。因此为获取固体燃料冲压发动机性能，需要在直连式试车台进行地面试验。模拟相应来流条件，与试验件内装药发生燃烧。通过测量补燃室总压、静压，推力，获取4截面总温，根据来流温度，和燃气燃烧理论放热，使用温升法获得燃烧效率。但计算补燃室燃烧效率需要获得燃气流量，才能完成运算。原有固体火箭冲压发动机装药在燃气发生器内独立燃烧产生一次燃气，可以测量压强时间曲线获得燃气流量。而固体燃料冲压发动机壁面浇注装药，无法设置测压孔，且装药在空气流动下燃烧，其燃面变化规律受气流影响。因此获得燃面推移规律是获得燃气流量的重要途径。

通常，固体装药一般采用靶线测量获得燃烧时间。针对贴壁装药，传统靶线只能对折安装在装药之内。通过获得点火到燃面推移至靶线头部时刻，获得该局部点燃烧时间。有两种方案，一是使用整根漆包线，中部对折成U形，深入药柱内部，两端引出接电并检测熔断信号。当燃面接触到对折点时，靶线熔断，通过测量其熔断信号获得燃面位置-时刻关系，进而获得燃面推移规律。二是使用两根漆包线，头部剥离出铜线，平行排列并用胶进行封装，两线裸露间距不超过1mm，将头部深入药柱内部，两端引出接电并检测通电信号，当燃面接触到两线头部时，燃面火焰内存在等离子体，等离子体导电接通，产生通电信号，从而获得燃面位置。但这两种方案在使用中可靠度低，经常无法辨识熔断信号，使得无法实现燃面推移的测量。

原有固体冲压发动机燃气发生器内装药独立燃烧，可通过设置压力传感器获得燃气流量，而固体燃料冲压发动机装药在气流作用下燃烧，各部位装药与气流耦合燃烧，燃速分布不同。既没有空间布置压力传感器也无法获得整体的燃速分布，需要通过靶线测量获得燃面推移规律。

传统靶线测量主要问题是可靠性低。由于装药贴壁浇注，使得靶线在装药之内只能对折安装。原有靶线方案可靠性低，第一种存在的主要问题是当火焰燃烧至前端时靶线是否能准确传回熔断信号。由于靶线折转，进路回路相聚非常近，火焰燃烧温度很高，有可能将折转点后的靶线烧融在一起，或火焰内等离子场导电，使得回路导电，无法正常传回导电信号。第二种方案存在的问题则相反，燃面等离子体导电的可靠性有待验证，能否导电传回通路信号或可能出现通电不稳定，信号不能被认出。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种可靠度高的靶线测量方案，获取贴壁装药的燃速与燃气流量。获得装药在强制气流烧蚀下的燃烧规律。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种贴壁浇注装药用热电偶燃速测量方法，所述测量方法基于热电偶燃速测量结构来实施，该热电偶燃速测量结构中包括热电偶；

所述测量方法使用热电偶，将头部焊点深入药柱内一定位置，当燃面推移接触到热电偶头部时，热电偶输出升温信号，从而获得燃面位置与点火之间的变化时间，得到该位置燃面推移速度。

其中，所述热电偶燃速测量方法在安装阶段时，预先在地试装药燃烧室设置多个对应的通孔及安装接口；