專利名稱：模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空航天發(fā)動機(jī)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
提高噴管效率，減輕噴管重量，是火箭發(fā)動機(jī)設(shè)計的主要目標(biāo)。由于航空航天運(yùn)載器在飛行過程中要經(jīng)歷不同的飛行高度，傳統(tǒng)鐘型噴管僅在設(shè)計高度才能獲得最佳的性能，高于或低于設(shè)計高度均會造成一定的性能損失，即欠膨脹損失或過膨脹損失。氣動塞式噴管由于其外側(cè)開放的流動結(jié)構(gòu)，使得燃?xì)鈫蝹?cè)與環(huán)境壓力相通，受環(huán)境反壓影響而自動調(diào)節(jié)膨脹狀態(tài)，燃?xì)庠谡麄€飛行高度上處于完全或接近完全膨脹的狀態(tài)，噴管的高度性能具有自動補(bǔ)償特性。國內(nèi)外研究表明，塞式噴管在設(shè)計點(diǎn)附近的性能與理想鐘型噴管相近，
而低空性能明顯優(yōu)于鐘型噴管，噴管效率最多可提高20% 30% ;面積比相同時塞式噴管長度遠(yuǎn)比鐘型噴管短，重量可以減輕。塞式噴管的應(yīng)用前景極其廣泛，其高度補(bǔ)償特性使之尤其適用于要求噴管面積比變化范圍大或大面積比的高空工作環(huán)境。以塞式噴管發(fā)動機(jī)為基礎(chǔ)的可重復(fù)使用運(yùn)載器可望作為一個通用的空間運(yùn)輸工具用于許多重要的航天領(lǐng)域，如載人航天、空間站物資運(yùn)輸、星際運(yùn)輸、登月運(yùn)輸、衛(wèi)星搭載等。塞式噴管發(fā)動機(jī)的研制過程需要經(jīng)歷大量的預(yù)先研究和分系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，通過理論分析、數(shù)值仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證來掌握影響塞式噴管性能的關(guān)鍵因素，之后將多項(xiàng)分解技術(shù)綜合，進(jìn)行多次全系統(tǒng)的地面和高空飛行演示驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。但目前實(shí)驗(yàn)研究的工作難度大、耗費(fèi)高、試驗(yàn)準(zhǔn)備時間長、試驗(yàn)件完成的實(shí)驗(yàn)任務(wù)有限，特別是針對發(fā)動機(jī)熱流試驗(yàn)，試驗(yàn)件使用次數(shù)有限。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種模塊化裝卸、可多次重復(fù)使用的被動冷卻式多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，既可進(jìn)行冷流試驗(yàn)，又可進(jìn)行點(diǎn)火熱流試驗(yàn)，且實(shí)現(xiàn)了各組件模塊化設(shè)計與裝卸，通過更換燒蝕零件可多次重復(fù)使用；并采用燒蝕和熱沉的被動冷卻方式，結(jié)構(gòu)簡單，續(xù)用成本低。一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，包括燃燒室殼體、噴注器組件、燃燒室組件、塞錐組件與支撐連接組件；所述燃燒室殼體內(nèi)部并排開設(shè)η個筒狀內(nèi)腔，η > I ;每個內(nèi)腔兩端貫通燃燒室殼體前后兩端。所述噴注器組件為包括噴注筒、噴注器環(huán)形墊層、噴注器上底、噴注器下底、氫氧氣氣直流噴嘴、氣氧管路接頭以及氣氫管路接頭。噴注筒具有大內(nèi)徑段與小內(nèi)徑段，小內(nèi)徑段端部焊接有一個氣氧管路接頭，大內(nèi)徑段端面與板狀的噴注器上底固連，噴注筒中大內(nèi)徑段與噴注器上底間形成氣氧腔；噴注器上底底面同軸固定有筒狀噴注器環(huán)形墊層，噴注器環(huán)形墊層底端與板狀噴注器下底焊接固定，噴注器上底和噴注器下底間形成氣氫腔；氣氫腔內(nèi)部設(shè)置有至少I個同軸式氫氧氣氣直流噴嘴；所述同軸式氫氧氣氣直流噴嘴由管狀氣氧直流噴嘴與管狀氣氫直流噴嘴構(gòu)成；其中，氣氧直流噴嘴外側(cè)同軸套接有氣氫直流噴嘴；氣氧直流噴嘴上端焊接固定在噴注器上底上，下端懸置，且氣氧直流噴嘴下端端面與噴注器下底底面齊平；氣氫直流噴管兩端分別固定于噴注器上底、噴注器下底上，并使氣氫直流噴嘴外側(cè)壁與氣氧直流噴嘴內(nèi)側(cè)壁間具有間隙，且沿氣氫直流噴嘴周向切線開有通孔；所述的噴注器上底和噴注器下底的中心處開有點(diǎn)火裝置安裝孔；噴注器下底上由內(nèi)向外周向分布三圈小孔；所述的噴注器環(huán)形墊層周向上對稱開設(shè)氣氫管路通孔，氣氫管路通孔與安裝在燃燒室外殼上的氣氫管路接頭連通；上述噴注器組件固定設(shè)置在燃燒室殼體內(nèi)腔后部并使噴注器組件中的小直徑段與氣氧管路接頭位于內(nèi)腔外部。所述的燃燒室組件為包括燃燒室內(nèi)襯、圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管與壓強(qiáng)測量接口 ；其中，燃燒室內(nèi)襯為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有圓柱腔；燃燒室內(nèi)襯側(cè)壁上開有至少I個壓強(qiáng)測量通孔，壓強(qiáng)測量通孔與安裝在燃燒室外殼上的燃燒室壓強(qiáng)測量接口連通；圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管同為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由一端開始依次具有收縮腔與擴(kuò)張腔；其中，收縮腔的收縮端與擴(kuò)張腔的收縮端相接，擴(kuò)張腔的收縮端至擴(kuò)張端由圓型截面過渡到方形截面。上述結(jié)構(gòu)燃燒室組件整體設(shè)置在燃燒室殼體內(nèi)腔后部，燃燒室內(nèi)襯一端端面與噴注器組件下底相接，另一端與圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管中收縮腔的擴(kuò)張端端面配合定位，燃燒室組件周向與燃燒室殼體內(nèi)腔內(nèi)壁間隙配合；在燃燒室殼體的后部外側(cè)上下分別安裝上夾緊塊和下夾緊塊，通過將上夾緊塊與下夾緊塊固連，提供燃燒室內(nèi)襯、圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管在燃燒室殼體內(nèi)密封的壓力。所述的塞錐組件包括塞錐、塞錐側(cè)板與塞錐壓強(qiáng)測量接口，其中，塞錐塞錐前端與圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管間相對定位；塞錐兩側(cè)固定安裝有塞錐側(cè)板；在塞錐側(cè)板上由前至后間隔安裝塞錐壓強(qiáng)測量接口。所述的支撐連接組件，包括支撐平臺、立柱與推力架連接件；其中，塞錐后端固定在支撐平臺上，燃燒室組件通過立柱與支撐平臺固定；所述推力架連接件固定在立柱前端上。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于I、本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，即可進(jìn)行冷流試驗(yàn)，又可進(jìn)行熱流試驗(yàn)，點(diǎn)火可采用固體火藥點(diǎn)火和爆震波點(diǎn)火兩種方式，且設(shè)置有燃燒室壓強(qiáng)、塞錐壁面靜壓和發(fā)動機(jī)六分力的測量接口；2、本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置中各組件獨(dú)立設(shè)計與加工，組件間的裝配也呈現(xiàn)相對的獨(dú)立性，即方便整體更換任意組件，也方便更換任意零件；3、本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，在進(jìn)行發(fā)動機(jī)熱流試驗(yàn)時，易對燃燒室和內(nèi)噴管造成燒蝕，且燃燒室內(nèi)襯和圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管獨(dú)立加工設(shè)計，可方便拆卸、更換，使得本發(fā)明試驗(yàn)裝置可多次重復(fù)使用；4、本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置采用燒蝕和熱沉的被動冷卻方式，不存在主動冷卻復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，且可重復(fù)使用，續(xù)用成本較低；5、多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置可研究多單元圓轉(zhuǎn)方塞式噴管采用氣氫氣氧推進(jìn)劑在不同混合比、壓比下的塞式噴管性能，還可以研究塞錐截短率和側(cè)板高度對塞式噴管性能的影響。


圖I為本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置整體結(jié)構(gòu)側(cè)剖示意圖；圖3為本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置中燃燒室組件結(jié)構(gòu)剖視圖；圖4為本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置中噴注器組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置中塞錐組件與支撐連接組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖中I-燃燒室殼體 2-噴注器組件3-燃燒室組件4-塞錐組件5-支撐連接組件6-上夾緊塊7-下夾緊塊101-內(nèi)腔201-噴注筒 202-噴注器環(huán)形墊層203-噴注器上底 204-噴注器下底205-氫氧氣氣直流噴嘴205a-氣氧直流噴嘴 205b_氣氫直流噴嘴 205c_通孔206-氣氧管路接頭 207-氣氫管路接頭 208-點(diǎn)火裝置安裝 209-小孔孔210-氣氫管路通孔301-燃燒室內(nèi)襯302-圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管303-壓強(qiáng)測量通孔304-壓強(qiáng)測量通孔 3021-收縮腔 3022-擴(kuò)張腔401-塞錐402-塞錐側(cè)板 403-塞錐壓強(qiáng)測量接 501-支撐平臺 502-立柱口503-推力架連接件
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明是一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，如圖I、圖2所示，包括燃燒室殼體I、噴注器組件2、燃燒室組件3、塞錐組件4與支撐連接組件5。所述燃燒室殼體I采用lCrl8Ni9Ti材料加工，內(nèi)部并排開設(shè)η個筒狀內(nèi)腔101，η> 1，如圖3所示，內(nèi)腔101的具體個數(shù)取值根據(jù)圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管301出口寬度與塞錐401寬度共同確定，每個內(nèi)腔101兩端貫通燃燒室殼體I前后兩端；用來安裝一套噴注器組件2與一套燃燒室組件3。其中，噴注器組件2為包括噴注筒201、噴注器環(huán)形墊層202、噴注器上底203、噴注器下底204、氫氧氣氣直流噴嘴205、氣氧管路接頭206以及氣氫管路接頭207，如圖4所
/Jn ο噴注筒201具有大內(nèi)徑段與小內(nèi)徑段，小內(nèi)徑段端部焊接有一個氣氧管路接頭206，大內(nèi)徑段端面與板狀的噴注器上底203固連，由此噴注筒201中大內(nèi)徑段可作為氣氧腔，用來匯集氧氣。噴注器上底203底面同軸固定有筒狀噴注器環(huán)形墊層202，噴注器環(huán)形墊層202底端與板狀噴注器下底204焊接固定，由此在噴注器上底203和噴注器下底204間形成氣氫腔，用來匯集氫氣。氣氫腔內(nèi)部設(shè)置有至少I個同軸式氫氧氣氣直流噴嘴205 ；所述同軸式氫氧氣氣直流噴嘴205由管狀氣氧直流噴嘴205a與管狀氣氫直流噴嘴205b構(gòu)成；其中，氣氧直流噴嘴205a外側(cè)同軸套接有氣氫直流噴嘴205b ;氣氧直流噴嘴205a用于噴注氧腔中的氣氧，上端焊接固定在噴注器上底203上，下端懸置，且氣氧直流噴嘴205a下端端面與噴注器下底204底面齊平；氣氫直流噴管205b用于噴注氫腔中的氣氫，兩端分別固定于噴注器上底203、噴注器下底204上，并使氣氫直流噴嘴205b外側(cè)壁與氣氧直流噴嘴205a內(nèi)側(cè)壁間具有間隙，且沿氣氫直流噴嘴205b周向切線開有通孔205c ；由此氫腔中的氣氫可由通孔205c進(jìn)入后由氣氫直流噴嘴205b與氣氧直流噴嘴205a間的縫隙處進(jìn)行噴注，且在噴注過程中氫氣與氧氣可有效隔離。通過上述結(jié)構(gòu)氫氧氣氣直流噴嘴205，可增強(qiáng)氫氧氣體摻混效果。所述的噴注器上底203和噴注器下底204的中心處開有點(diǎn)火裝置安裝孔208，用于安裝固體火藥點(diǎn)火裝置或爆震波點(diǎn)火裝置。噴注器下底204上由內(nèi)向外周向分布三圈小孔209，外圈小孔209用于形成近壁低溫層，內(nèi)兩圈小孔209用于區(qū)劃噴嘴的燃燒區(qū)域。所述的噴注器環(huán)形墊層202周向上對稱開設(shè)氣氫管路通孔210，通過氣氫管路通孔210與安裝在燃燒室外殼I上的氣氫管路接頭207連通，氣氫管路接頭207用于連接外部氫氣供給管路。所述噴注筒201端面與噴注器上底203端面間采用紫銅墊片實(shí)現(xiàn)密封。上述結(jié)構(gòu)噴注器組件2設(shè)置在燃燒室殼體I內(nèi)腔101后部，通過內(nèi)腔101內(nèi)側(cè)壁上的凸緣在內(nèi)腔
101前后方向定位，并使噴注器組件2中的小直徑段與氣氧管路接頭206位于內(nèi)腔外部。所述噴注器上底203與內(nèi)腔101內(nèi)側(cè)壁間采用氟橡膠密封圈實(shí)現(xiàn)軸向密封。所述的燃燒室組件3為包括燃燒室內(nèi)襯301、圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302與壓強(qiáng)測量接口303，如圖3所示；其中，燃燒室內(nèi)襯301為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有圓柱腔；燃燒室內(nèi)襯301側(cè)壁上開有至少I個壓強(qiáng)測量通孔304，壓強(qiáng)測量通孔304與安裝在燃燒室外殼I上的燃燒室壓強(qiáng)測量接口 303連通，燃燒室壓強(qiáng)測量接口 303用來連接壓強(qiáng)傳感器，通過壓強(qiáng)傳感器測量燃燒室內(nèi)襯301中流場壓強(qiáng)。本發(fā)明中在燃燒室內(nèi)襯側(cè)壁上開有兩個壓強(qiáng)測量通孔304連通兩個壓強(qiáng)測量接口 303，由此連接兩個壓強(qiáng)傳感器，用來測試燃燒室內(nèi)襯301流場均勻性。圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302同為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由一端開始依次具有收縮腔3021與擴(kuò)張腔3022 ；其中，收縮腔3021為軸對稱腔體，且收縮腔3021的擴(kuò)張端端口直徑與燃燒室內(nèi)襯301內(nèi)徑相等；收縮腔3021的收縮端與擴(kuò)張腔3022的收縮端相接，擴(kuò)張腔3022的收縮端至擴(kuò)張端由圓型截面過渡到方形截面，采用等長度等截面積轉(zhuǎn)換法設(shè)計。如圖3所示，上述結(jié)構(gòu)燃燒室組件3整體設(shè)置在燃燒室殼體I內(nèi)腔101后部，燃燒室內(nèi)襯301 —端端面與凸緣配合定位,另一端與圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302中收縮腔3021的擴(kuò)張端端面配合定位，燃燒室組件3周向與燃燒室殼體I內(nèi)腔101內(nèi)壁間隙配合，由此便于燃燒室組件3安裝與更換。圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302的收縮腔3021的收縮端端面與燃燒室內(nèi)襯301端面間設(shè)置有氟橡膠密封圈實(shí)現(xiàn)軸向密封；燃燒室內(nèi)襯301端面與燃燒室殼體I上的凸緣間均采用紫銅墊片實(shí)現(xiàn)燃燒室內(nèi)襯301與燃燒室殼體I間的軸向密封。在燃燒室殼體的后部外側(cè)上下分別安裝上夾緊塊6和下夾緊塊7，通過將上夾緊塊6與下夾緊塊7固連，由此提供了燃燒室內(nèi)襯301、圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302在燃燒室殼體I內(nèi)密封的壓力。所述的塞錐組件4包括塞錐401、塞錐側(cè)板402與塞錐壓強(qiáng)測量接口 403，如圖I所示，其中，塞錐401采用拋物線與三次曲線近似法進(jìn)行型面設(shè)計，塞錐401底部設(shè)計為向外圓弧形式，與塞錐401壁面采用一體化加工方式，用來減少塞錐401底面與水平面間區(qū)域(亞音速回流區(qū))的面積。塞錐401前端與下夾緊塊7通過加緊螺栓固連，實(shí)現(xiàn)塞錐401前端與圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302間的相對定位。塞錐401內(nèi)部開有橫向通孔，用來安裝塞錐側(cè)板402。所述塞錐側(cè)板402通過在塞錐401內(nèi)部的橫向通孔內(nèi)設(shè)置雙頭螺柱實(shí)現(xiàn)與塞錐401間的固連。在塞錐側(cè)板402上由前至后間隔一定距離安裝塞錐壓強(qiáng)測量接口 403，用來連接壓強(qiáng)傳感器，通過壓強(qiáng)傳感器測量塞錐401上表面的靜壓。所述的塞錐側(cè)板402的高度可以調(diào)節(jié)，用來研究不同的塞錐側(cè)板402高度對塞式噴管性能的影響。所述的支撐連接組件5，用來支撐和固定上述各部分構(gòu)成的整個試驗(yàn)塞式噴管發(fā)動機(jī)，如圖5所示，包括支撐平臺501、立柱502與推力架連接件503 ;其中塞錐401后端固定在支撐平臺501上，燃燒室組件3通過立柱502與支撐平臺501固定。所述推力架連接件503固定在立柱502前端上，用于連接推力架以測量發(fā)動機(jī)的推力。所述的噴注器組件2為可拆卸結(jié)構(gòu)，采用螺紋壓緊方式與燃燒室外殼I連接。所
述的燃燒室內(nèi)襯301和圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管302采用鎢滲銅(Wu-IOCu)材料加工，用于熱沉和燒蝕防護(hù)，高溫實(shí)驗(yàn)時能夠保證在3400K以上不燒蝕，且便于拆卸更換，結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)了燃燒室結(jié)構(gòu)的多次重復(fù)使用。所述的塞錐401為獨(dú)立可拆卸結(jié)構(gòu)，便于更換截短率不同的塞錐401，用來研究不同的塞錐401截短率對塞式噴管性能的影響。
權(quán)利要求
1.一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于包括燃燒室殼體、噴注器組件、燃燒室組件、塞錐組件與支撐連接組件；所述燃燒室殼體內(nèi)部并排開設(shè)η個筒狀內(nèi)腔，η > I ;每個內(nèi)腔兩端貫通燃燒室殼體前后兩端； 所述噴注器組件為包括噴注筒、噴注器環(huán)形墊層、噴注器上底、噴注器下底、氫氧氣氣直流噴嘴、氣氧管路接頭以及氣氫管路接頭； 噴注筒具有大內(nèi)徑段與小內(nèi)徑段，小內(nèi)徑段端部焊接有一個氣氧管路接頭，大內(nèi)徑段端面與板狀的噴注器上底固連，噴注筒中大內(nèi)徑段與噴注器上底間形成氣氧腔；噴注器上底底面同軸固定有筒狀噴注器環(huán)形墊層，噴注器環(huán)形墊層底端與板狀噴注器下底焊接固定，噴注器上底和噴注器下底間形成氣氫腔；氣氫腔內(nèi)部設(shè)置有至少I個同軸式氫氧氣氣直流噴嘴；所述同軸式氫氧氣氣直流噴嘴由管狀氣氧直流噴嘴與管狀氣氫直流噴嘴構(gòu)成；其中，氣氧直流噴嘴外側(cè)同軸套接有氣氫直流噴嘴；氣氧直流噴嘴上端焊接固定在噴注器上底上，下端懸置，且氣氧直流噴嘴下端端面與噴注器下底底面齊平；氣氫直流噴管兩端分別固定于噴注器上底、噴注器下底上，并使氣氫直流噴嘴外側(cè)壁與氣氧直流噴嘴內(nèi)側(cè)壁間具有間隙，且沿氣氫直流噴嘴周向切線開有通孔；所述的噴注器上底和噴注器下底的中心處開有點(diǎn)火裝置安裝孔；噴注器下底上由內(nèi)向外周向分布三圈小孔；所述的噴注器環(huán)形墊層周向上對稱開設(shè)氣氫管路通孔，氣氫管路通孔與安裝在燃燒室外殼上的氣氫管路接頭連通；上述噴注器組件固定設(shè)置在燃燒室殼體內(nèi)腔后部并使噴注器組件中的小直徑段與氣氧管路接頭位于內(nèi)腔外部； 所述的燃燒室組件為包括燃燒室內(nèi)襯、圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管與壓強(qiáng)測量接口 ；其中，燃燒室內(nèi)襯為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有圓柱腔；燃燒室內(nèi)襯側(cè)壁上開有至少I個壓強(qiáng)測量通孔，壓強(qiáng)測量通孔與安裝在燃燒室外殼上的燃燒室壓強(qiáng)測量接口連通；圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管同為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部由一端開始依次具有收縮腔與擴(kuò)張腔；其中，收縮腔的收縮端與擴(kuò)張腔的收縮端相接，擴(kuò)張腔的收縮端至擴(kuò)張端由圓型截面過渡到方形截面； 上述結(jié)構(gòu)燃燒室組件整體設(shè)置在燃燒室殼體內(nèi)腔后部，燃燒室內(nèi)襯一端端面與噴注器組件下底相接，另一端與圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管中收縮腔的擴(kuò)張端端面配合定位，燃燒室組件周向與燃燒室殼體內(nèi)腔內(nèi)壁間隙配合；在燃燒室殼體的后部外側(cè)上下分別安裝上夾緊塊和下夾緊塊，通過將上夾緊塊與下夾緊塊固連，提供燃燒室內(nèi)襯、圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管在燃燒室殼體內(nèi)密封的壓力； 所述的塞錐組件包括塞錐、塞錐側(cè)板與塞錐壓強(qiáng)測量接口，其中，塞錐塞錐前端與圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管間相對定位；塞錐兩側(cè)固定安裝有塞錐側(cè)板；在塞錐側(cè)板上由前至后間隔安裝塞錐壓強(qiáng)測量接口； 所述的支撐連接組件，包括支撐平臺、立柱與推力架連接件；其中，塞錐后端固定在支撐平臺上，燃燒室組件通過立柱與支撐平臺固定；所述推力架連接件固定在立柱前端上。
2.如權(quán)利要求I所述一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于所述燃燒室殼體采用lCrl8Ni9Ti材料加工。
3.如權(quán)利要求I所述一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于所述噴注筒端面與噴注器上底端面間采用紫銅墊片實(shí)現(xiàn)密封；所述噴注器上底與內(nèi)腔內(nèi)側(cè)壁間采用氟橡膠密封圈實(shí)現(xiàn)軸向密封。
4.如權(quán)利要求I所述一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于所述圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管的收縮腔的收縮端端面與燃燒室內(nèi)襯端面間設(shè)置有氟橡膠密封圈實(shí)現(xiàn)軸向密封；燃燒室內(nèi)襯端面與燃燒室殼體上的凸緣間均采用紫銅墊片實(shí)現(xiàn)燃燒室內(nèi)襯與燃燒室殼體間的軸向密封。
5.如權(quán)利要求I所述一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于所述燃燒室內(nèi)襯側(cè)壁上開有兩個壓強(qiáng)測量通孔連通兩個壓強(qiáng)測量接口，連接兩個壓強(qiáng)傳感器。
6.如權(quán)利要求I所述一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于所述塞錐采用拋物線與三次曲線近似法進(jìn)行型面設(shè)計，塞錐底部設(shè)計為向外圓弧形式，與塞錐壁面采用一體化加工方式。
7.如權(quán)利要求I所述一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，其特征在于所述燃燒室內(nèi)襯和圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管采用鎢滲銅材料加工。
全文摘要
本發(fā)明公開一種模塊化可重復(fù)使用多單元圓轉(zhuǎn)方縮比塞式噴管試驗(yàn)裝置，包括燃燒室殼體、噴注器組件、燃燒室組件、塞錐組件與支撐連接組件。其中，燃燒室殼體中設(shè)置有多個噴注器組件，每個噴注器組件對應(yīng)連接一個燃燒室組件。所述噴注器組件內(nèi)部具有氧腔與氫腔，氫腔中具有氣氧、氣氫單獨(dú)噴注的氫氧氣氣直流噴嘴。燃燒室組件內(nèi)部具有圓轉(zhuǎn)方內(nèi)噴管。塞錐組件與燃燒室組件相連，通過支撐連接組件支撐。本發(fā)明試驗(yàn)裝置既可進(jìn)行冷流試驗(yàn)，又可進(jìn)行點(diǎn)火熱流試驗(yàn)，且實(shí)現(xiàn)了各組件模塊化設(shè)計與裝卸，通過更換燒蝕零件可多次重復(fù)使用；并采用燒蝕和熱沉的被動冷卻方式，結(jié)構(gòu)簡單，續(xù)用成本低。
文檔編號F02K9/96GK102852669SQ20121029122
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者覃粒子, 張文電, 張曉源, 王一白, 劉宇 申請人:北京航空航天大學(xué)