【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及脈沖發(fā)動機軟隔層領(lǐng)域，具體涉及脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示裝置及方法。
技術(shù)介紹
1、雙脈沖固體火箭發(fā)動機能有效提高導(dǎo)彈末速度、增加導(dǎo)彈射程、利于飛行控制。級間隔離技術(shù)作為脈沖發(fā)動機的關(guān)鍵技術(shù)之一，其技術(shù)突破成為脈沖發(fā)動機實現(xiàn)工程應(yīng)用的關(guān)鍵。級間隔離裝置主要有隔艙和隔層兩種形式，其中隔層結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、容易加工、消極質(zhì)量輕等優(yōu)點。隔層式脈沖發(fā)動機的隔層結(jié)構(gòu)通常采用橡膠材料，其不僅需要具備良好的絕熱氣密性，還要能夠承受一脈沖工作時的高壓燃氣作用，同時還要能夠在二脈沖工作時能夠安全、可靠的打開，因此有必要開展脈沖發(fā)動機隔層式多性能預(yù)示試驗研究。目前，脈沖發(fā)動機隔層多性能試驗研究主要采用地面熱試車和高壓冷氣沖擊試驗兩種方式。熱試車成本高，周期長。而對于冷氣沖擊試驗中采用發(fā)動機殼體與軟隔層連接的試驗形式，其裝置簡單，能夠?qū)Ω魧拥膯雾椥阅苓M行快速重復(fù)試驗，但對于多個性能進行試驗研究時，需要重新設(shè)計工裝，需要多個工裝才能開展多性能預(yù)示試驗。
2、因此需要一種裝置對脈沖發(fā)動機隔層多個性能進行一體化準(zhǔn)確預(yù)示，為軟隔層設(shè)計改進提供試驗驗證，提高軟質(zhì)隔層結(jié)構(gòu)性能，有效縮短高性能脈沖發(fā)動機研制周期，為脈沖發(fā)動機軟質(zhì)隔層設(shè)計和優(yōu)化提供堅實的支撐。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為有效縮減脈沖發(fā)動機研制周期和研制成本，為隔層結(jié)構(gòu)性能設(shè)計和優(yōu)化提供堅實的支撐，本專利技術(shù)提供了一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單且與真實發(fā)動機軟隔層狀態(tài)一致，可對脈沖發(fā)動機工作過程中氣密性
2、一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，具體為：
3、一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，包含軟隔層、假藥組合件、點火器盒、中心棒、前封頭、筒體、后封頭、后三向轉(zhuǎn)接頭、直屬零件、前三向轉(zhuǎn)接頭以及密封圈；所述筒體、后封頭、假藥組合件與軟隔層連接形成一個密閉的空腔。
4、所述假藥組合件兩端分別與所述軟隔層、中心棒粘接；所述假藥組合件與所述軟隔層粘接，具體為假藥組合件中的包覆套與軟隔層進行粘接，其粘接形式與真實發(fā)動機的包覆套與軟隔層的粘接位置、材料及界面相同，以提供真實發(fā)動機環(huán)境。
5、所述前封頭中心孔與中心棒以螺紋形式連接。
6、所述中心棒設(shè)置進氣口及進氣通道，使得試驗氣體進入軟隔層與假藥組合件間形成的密閉間隙，并作用于軟隔層的內(nèi)表面，以模擬真實發(fā)動機二脈沖工作時軟隔層受燃氣的作用。
7、所述中心棒進氣口處安裝前三向轉(zhuǎn)接頭，用于連接外接氣源和壓力檢測裝置；所述前三向轉(zhuǎn)接頭的一個接口連接于進氣口，另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置，以實現(xiàn)試驗氣體的注入以及軟隔層打開壓強的監(jiān)測或氣密性的監(jiān)測。
8、所述筒體的內(nèi)型面直徑與所述假藥組合件的外型面最大直徑相同，兩端部的外壁設(shè)置有法蘭；所述兩端部法蘭分別與前封頭、后封頭用法蘭形式連接，并用直屬零件固定裝配到位。
9、所述法蘭朝向前封頭的端面和朝向后封頭的端面分別設(shè)置有環(huán)槽；所述環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封圈。
10、所述后封頭中心孔處開設(shè)有進氣口，并在進氣口處安裝后三向轉(zhuǎn)接頭，用于連接外接氣源和壓力檢測裝置；所述后三向轉(zhuǎn)接頭的一個接口連接于進氣口，另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置，以實現(xiàn)試驗氣體的注入以及軟隔層承壓性能的壓力監(jiān)測。
11、所述軟隔層與真實發(fā)動機軟隔層的結(jié)構(gòu)、性能和材料相同，以提供完全真實發(fā)動機環(huán)境；所述假藥組合件包含包覆套、襯層和假藥，各組合件連接處的粘接形式與真實發(fā)動機中的粘接位置、材料及界面相同，以提供完全真實發(fā)動機環(huán)境。
12、本專利技術(shù)還提供了一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗方法，具體為利用上述脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置進行模擬實驗，方法如下：
13、s1：首先開展軟隔層氣密性、承壓性能預(yù)示試驗；具體為：將中心棒進氣口處前三向轉(zhuǎn)接頭的兩個接口，一個接口封閉處理，另一個接口連接壓力檢測裝置；后封頭中心孔進氣口處后三向轉(zhuǎn)接頭的兩個接口分別連接外接氣源和壓力檢測裝置。
14、s2：對后三向轉(zhuǎn)接頭接口通入試驗氣體，期間對前三向轉(zhuǎn)接頭處的壓力檢測裝置和后三向轉(zhuǎn)接頭處的壓力檢測裝置壓力數(shù)據(jù)進行實時采集，當(dāng)外接氣源壓強達到所設(shè)定的軟隔層承壓壓強、設(shè)定承壓時間，停止給氣。
15、s3：停止給氣后，承壓試驗完成，將后封頭拆除；觀察軟隔層情況，通過中心棒處的壓力檢測裝置獲得的壓強以及后封頭壓力檢測裝置獲得壓強可以預(yù)示軟隔層的氣密性和承壓性能；如果軟隔層結(jié)構(gòu)完整無損傷，且中心棒處的壓力檢測裝置獲得的壓強值在承壓時間內(nèi)未出現(xiàn)持續(xù)增大的現(xiàn)象，預(yù)示著軟隔層氣密性良好；同時如果后封頭壓力檢測裝置的獲得壓強值在承壓時間內(nèi)，處于設(shè)定的承壓壓強，預(yù)示軟隔層承壓性能滿足要求。
16、s4：將后封頭拆除后，進一步開展軟隔層打開性能預(yù)示試驗；將中心棒進氣口處前三向轉(zhuǎn)接頭的兩個接口分別連接外接氣源和壓力檢測裝置。
17、s5：對中心棒連接外接氣源的前三向轉(zhuǎn)接頭接口通入試驗氣體，直到軟隔層的薄弱處打開，完成軟隔層打開性能預(yù)示試驗；此時通過中心棒壓力檢測裝置獲得的打開壓強為軟隔層薄弱處打開的壓強，破壞形式為軟隔層薄弱處位置的破壞情況。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果如下：
19、(1)本專利技術(shù)裝置機械結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉，易于維護和更換部件；
20、(2)本專利技術(shù)裝置可對氣密性、承壓性及打開性能等多項性能進行一體化預(yù)示試驗。試驗過程中軟隔層與真實發(fā)動機中軟隔層一致，試驗測量精度高。
21、(3)該裝置通過模擬真實發(fā)動機中軟隔層工作過程的承壓和打開過程，測量結(jié)果可以為軟隔層承壓過程中的變形，和打開過程仿真分析中橡膠材料失效判據(jù)模型建立提供準(zhǔn)確的試驗結(jié)果，為結(jié)構(gòu)設(shè)計改進和計算模擬驗證提供有力的支撐。
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1.一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，包括軟隔層(1)、假藥組合件(2)、點火器盒(3)、中心棒(4)、前封頭(5)、筒體(6)、后封頭(7)、后三向轉(zhuǎn)接頭(8)、直屬零件(9)、前三向轉(zhuǎn)接頭(10)以及密封圈(11)；所述筒體(6)、后封頭(7)、假藥組合件(2)與軟隔層(1)連接形成一個密閉的空腔；
2.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述中心棒(4)進氣口處安裝前三向轉(zhuǎn)接頭(10)，用于連接外接氣源和壓力檢測裝置；所述前三向轉(zhuǎn)接頭(10)的一個接口連接于進氣口，另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置，以實現(xiàn)試驗氣體的注入以及軟隔層打開壓強的監(jiān)測或氣密性的監(jiān)測。
3.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述法蘭朝向前封頭(5)的端面和朝向后封頭(7)的端面分別設(shè)置有環(huán)槽；所述環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有密封圈(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述后封頭(7)中心孔處開設(shè)有進氣口，并在進氣口處安裝
5.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述軟隔層(1)與真實發(fā)動機軟隔層的結(jié)構(gòu)、性能和材料相同，以提供完全真實發(fā)動機環(huán)境；所述假藥組合件(2)包含包覆套、襯層和假藥，各組合件連接處的粘接形式與真實發(fā)動機中的粘接位置、材料及界面相同，以提供完全真實發(fā)動機環(huán)境。
6.如權(quán)利要求1～5任意一項所述的脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置的使用方法步驟如下：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，包括軟隔層(1)、假藥組合件(2)、點火器盒(3)、中心棒(4)、前封頭(5)、筒體(6)、后封頭(7)、后三向轉(zhuǎn)接頭(8)、直屬零件(9)、前三向轉(zhuǎn)接頭(10)以及密封圈(11)；所述筒體(6)、后封頭(7)、假藥組合件(2)與軟隔層(1)連接形成一個密閉的空腔；
2.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述中心棒(4)進氣口處安裝前三向轉(zhuǎn)接頭(10)，用于連接外接氣源和壓力檢測裝置；所述前三向轉(zhuǎn)接頭(10)的一個接口連接于進氣口，另兩個接口分別用于連接外接氣源和壓力檢測裝置，以實現(xiàn)試驗氣體的注入以及軟隔層打開壓強的監(jiān)測或氣密性的監(jiān)測。
3.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖發(fā)動機軸向式隔層多性能預(yù)示試驗裝置，其特征在于，所述法蘭朝向前封頭(5)的端面和朝向后封頭(7)的端面分別設(shè)置有環(huán)槽；...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程文霞，曹欽柳，孟浩，趙瑜，馬新建，李莎莎，袁斌，武偉，
申請(專利權(quán))人：上海新力動力設(shè)備研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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