[发明专利]一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置

说明书

本发明公开了一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置，包括底座，夹持导向机构、燃烧室试验件、传力装置、力学传感器、承力架以及数据采集系统；利用传力装置将燃烧室试验件的推力传递给力学传感器从而通过数据采集系统进行推力测量。整个试验装置采用卧式结构，燃烧室试验件后端通过夹持导向机构进行支撑和导向，并保证燃烧室试验件与传力装置处于同一高度。采用本发明通过地面试验的方式中获得了推力随时间变化的曲线，进而获得发动机的比冲和特征速度等性能参数，为旋转爆震发动机的设计提供了有力的参考指标。

技术领域

本发明涉及发动机地面试验技术领域，具体为一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置。

背景技术

爆震燃烧方式不同于以往的等压燃烧的方式，具有能量释放速率快、热力循环效率高等优点，近年来成为推进领域中的研究热点。基于爆震释热形式的旋转爆震发动机的燃烧室一般为环形结构，爆震波沿周向旋转传播，高温高压的燃气从发动机尾部沿轴向排出，产生持续的推力。

目前关于旋转爆震发动机的试验研究主要集中在对爆震性能的研究，而对于推力、比冲等火箭发动机的性能研究较少。但是在实际的工程应用中，推力和比冲是必不可少的性能参数。因此，针对旋转爆震发动机进行推力测量是非常有必要的。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置，利用了旋转爆震燃烧室试验件，并通过地面试验的方式，完成了对旋转爆震发动机的推力测量。

本发明的具体技术解决方案为：

本发明提出了一种用于旋转爆震发动机地面试验的推力测量装置，包括底座，夹持导向机构、燃烧室试验件、传力装置、力学传感器、承力架以及数据采集系统；

燃烧室试验件包括外筒体以及设置于外筒体内用于产生旋转爆震燃烧的中心体；

夹持导向机构和承力架分别固定安装在底座的两侧；

外筒体通过传力装置与所述力学传感器一侧连接，力学传感器另一侧与所述承力架连接；

夹持导向机构安装在底座上并与所述外筒体滑动配合，用于在燃烧室试验件产生旋转爆震燃烧时，为燃烧室试验件提供夹持力和导向。

数据采集系统与力学传感器电连接，用于采集力学传感器的数据信息。

上述装置的基本实现原理是：燃烧室试验件产生旋转爆震燃烧，并通过传力装置将推力传递给力学传感器，由数据采集系统采集旋转爆震过程中力学传感器的数据，从而得到推力随时间变化的曲线。

进一步地，上述外筒体为分体式结构，包括第一筒段、第二筒段、第一法兰盘、第二法兰盘、多根第一连接螺杆；

第一筒段的后端与夹持导向机构相配合，第一筒段的前端与第二筒段后端之间通过第一法兰盘连接；第二法兰盘固定安装于第二筒段前端；第一法兰盘与第二法兰盘通过多根第一连接螺杆固定连接；

爆震发生装置包括座体、撞击式喷注器以及中心体；

撞击式喷注器安装于第二法兰盘中部；

座体与所述撞击式喷注器一端固连，撞击式喷注器另一端中部与中心体一端螺纹连接，中心体另一端悬置，中心体整体位于第二筒段内，且中心体和第二筒段之间形成环形爆震腔室(其中，中心体的直径可以根据实际需要进行改变，从而改变环形爆震腔室大小)；

座体上设有燃料输入通道和氧化剂输入通道；

撞击式喷注器上设有燃料喷注孔和氧化剂喷注孔；