[发明专利]一种火箭发动机用点火剂低温点火能力测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种火箭发动机用点火剂低温点火能力测试系统及方法，解决现有无法验证点火剂在低温下点火功能是否正常的问题。其中系统包括第一管道、试验箱单元、第二管道、点火观察接液槽、高速摄像机；试验箱单元包括高低温试验箱、设置在高低温试验箱内的点火导管、模拟导管；点火导管内设置有点火剂；模拟导管内设置有煤油，并设置温度测点；第一管道进口端接挤破气源，其出口端接点火导管的进口接头；第一管道上设有开关阀、氮气置换单元及流量调节孔板；氮气置换单元用于置换开关阀与点火导管进口接头之间第一管道内的空气；第二管道进口端接点火导管的出口接头，其出口端伸入点火观察接液槽；高速摄像机用于拍摄第二管道出口端的点火情况。

技术领域

本发明涉及一种火箭发动机用点火剂低温点火能力测试系统及方法。

背景技术

液氧煤油火箭发动机使用点火剂进行点火，按照发射场要求，冬季进行发射温度可能低于-40℃，为了保证低温条件下发动机的正常工作，需验证此温度下点火剂点火功能是否正常。但目前没有专门对点火剂在低温环境(低于-40℃)点火能力的测试系统，因为迫切需要设计一种测试系统，定性分析低温环境点火剂的点火能力。

发明内容

为了解决现有技术无法验证点火剂在低温下点火功能是否正常的技术问题，本发明提供了一种火箭发动机用点火剂低温点火能力测试系统及方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种火箭发动机用点火剂低温点火能力测试系统，其特殊之处在于：包括第一管道、试验箱单元、第二管道、点火观察接液槽、高速摄像机；

所述试验箱单元包括高低温试验箱、设置在高低温试验箱内的点火导管、模拟导管；所述点火导管内设置有点火剂；所述模拟导管内设置有煤油，并设置有插入式温度测点及表面贴片式温度测点；所述高低温试验箱的温度调节能力为-70℃～+150℃；

所述第一管道的进口端接挤破气源，其出口端穿入高低温试验箱后接点火导管的进口接头；

所述第一管道上沿输送方向依次设有开关阀、氮气置换单元及流量调节孔板，且均位于高低温试验箱的外部；所述氮气置换单元用于置换开关阀与点火导管进口接头之间的第一管道内的空气；

所述第二管道的进口端接点火导管的出口接头，其出口端穿出高低温试验箱后伸入所述点火观察接液槽；

所述高速摄像机用于拍摄第二管道出口端的点火情况。

进一步地，所述点火导管采用ZsF10-9点火导管(存发动机试验用点火剂的专用装置)，其主要性能参数如下：

点火导管中点火剂的充填量260±5mL；

点火导管的充填系数K＝0.89；

点火导管的进口接头和出口接头为DN20台阶接头；

点火导管工作压力30MPa，点火导管挤破压力3±0.5MPa。

进一步地，所述高低温试验箱的型号为HRT1070，其主要性能参数如下：

温度调节能力-70℃～+150℃；

标称内容积1000L；

供电要求电压为380V，功率为18kW；

提供2个DN100的管道及线缆进出口。

进一步地，所述开关阀为B0阀；所述流量调节孔板的孔径为1mm。

进一步地，所述点火导管设置有壁温测点。

同时，本发明提供了一种火箭发动机用点火剂低温点火能力测试方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将灌入试验介质的点火导管放入高低温试验箱内；