【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及航天發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)，具體地說(shuō)涉及航天發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作過(guò)程的熱環(huán)境模擬試驗(yàn)方法。
技術(shù)介紹
隨著航天姿控動(dòng)力系統(tǒng)研制工作的深入開(kāi)展，為研究發(fā)動(dòng)機(jī)在高溫、高熱流作用下的工作特性，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作過(guò)程中，通過(guò)熱環(huán)境裝置實(shí)現(xiàn)高溫、高熱流環(huán)境的加載。在發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境模擬試驗(yàn)中，為模擬發(fā)動(dòng)機(jī)真實(shí)飛行過(guò)程中的氣動(dòng)加熱狀態(tài)，需要在發(fā)動(dòng)機(jī)水平、垂直狀態(tài)下加載350kW/m2熱流密度，而且需要在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)加熱熱流密度進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。大量的熱環(huán)境模擬試驗(yàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境模擬試驗(yàn)
取得了一定成效，但熱環(huán)境模擬試驗(yàn)主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)不工作條件下的熱環(huán)境加載，并且還存在以下缺陷：1、現(xiàn)有的熱流環(huán)境裝置普遍采用的加熱元件如鎳鉻絲、硅碳棒等正常工作溫度下無(wú)法達(dá)到如此高的熱流密度。2、在加熱控制設(shè)計(jì)中目前通常采用定功率加熱，通過(guò)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣的調(diào)節(jié)方式平衡時(shí)間太長(zhǎng)，響應(yīng)時(shí)間短，變化慢，容易產(chǎn)生過(guò)加熱或欠加熱狀態(tài)，不能保證發(fā)動(dòng)機(jī)所需的穩(wěn)定熱流密度場(chǎng)。3、輻射熱流密度高，發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸小，發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中燃燒室產(chǎn)生的高溫燃?xì)庖矔?huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的輻射熱流。熱流密度過(guò)高，很容易使加熱區(qū)域內(nèi)的氣體溫度急劇升高，并向四周進(jìn)行熱量傳遞。對(duì)于防止熱量傳遞影響發(fā)動(dòng)機(jī)其它區(qū)域溫度，通常采用的方式是進(jìn)行絕熱隔離與水冷防護(hù)。前者適用于高、低溫下的熱量隔絕，對(duì)絕熱材料有一定的要求；后者由于水冷防護(hù)裝置體積較大，對(duì)溫度場(chǎng)的溫...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)用可翻轉(zhuǎn)式高輻射熱流環(huán)境裝置，其特征在于：包括發(fā)動(dòng)機(jī)固定組件、電磁閥加熱組件、發(fā)動(dòng)機(jī)加熱組件、冷卻組件以及導(dǎo)流組件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)固定組件包括底座、一端固定在底座上的支撐桿、固定在支撐桿另一端的轉(zhuǎn)接架安裝法蘭以及一端固定在轉(zhuǎn)接架安裝法蘭上的轉(zhuǎn)接架，所述轉(zhuǎn)接架的另一端支撐于發(fā)動(dòng)機(jī)上；所述電磁閥加熱組件包括一端固定在底座上的電磁閥加熱組件安裝架、保溫筒、集氣管、固定在電磁閥加熱組件安裝架另一端上的分隔板以及多個(gè)加熱環(huán)管，所述集氣管固定在電磁閥加熱組件的安裝架上，保溫筒的一端固定在轉(zhuǎn)接架安裝法蘭，保溫筒的另一端固定在分隔板上，所述分隔板、轉(zhuǎn)接架安裝法蘭以及保溫筒圍成電磁閥加熱腔，所述多個(gè)加熱環(huán)管圍繞在發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥外為且位于電磁閥加熱腔內(nèi)，所述集氣管的出口均與多個(gè)加熱環(huán)管連通，所述集氣管的入口設(shè)置有冷熱空氣入口接頭；所述發(fā)動(dòng)機(jī)加熱組件包括固定在分隔板上的加熱單元以及發(fā)動(dòng)機(jī)加熱支撐組件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)加熱支撐組件包括固定在分隔板上的底部圓盤、多個(gè)支撐柱以及頂部圓盤，所述多個(gè)支撐柱設(shè)置在底部圓盤和頂部圓盤之間，所述加熱單元包括由多個(gè)圓周均勻分布的石英燈管組成的加熱源、可控硅電壓調(diào)整單元、高...
【技術(shù)特征摘要】
1.發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)用可翻轉(zhuǎn)式高輻射熱流環(huán)境裝置，其特征在于：包括
發(fā)動(dòng)機(jī)固定組件、電磁閥加熱組件、發(fā)動(dòng)機(jī)加熱組件、冷卻組件以及導(dǎo)流組件，
所述發(fā)動(dòng)機(jī)固定組件包括底座、一端固定在底座上的支撐桿、固定在支撐
桿另一端的轉(zhuǎn)接架安裝法蘭以及一端固定在轉(zhuǎn)接架安裝法蘭上的轉(zhuǎn)接架，所述
轉(zhuǎn)接架的另一端支撐于發(fā)動(dòng)機(jī)上；
所述電磁閥加熱組件包括一端固定在底座上的電磁閥加熱組件安裝架、保
溫筒、集氣管、固定在電磁閥加熱組件安裝架另一端上的分隔板以及多個(gè)加熱
環(huán)管，所述集氣管固定在電磁閥加熱組件的安裝架上，保溫筒的一端固定在轉(zhuǎn)
接架安裝法蘭，保溫筒的另一端固定在分隔板上，所述分隔板、轉(zhuǎn)接架安裝法
蘭以及保溫筒圍成電磁閥加熱腔，所述多個(gè)加熱環(huán)管圍繞在發(fā)動(dòng)機(jī)電磁閥外為
且位于電磁閥加熱腔內(nèi)，所述集氣管的出口均與多個(gè)加熱環(huán)管連通，所述集氣
管的入口設(shè)置有冷熱空氣入口接頭；
所述發(fā)動(dòng)機(jī)加熱組件包括固定在分隔板上的加熱單元以及發(fā)動(dòng)機(jī)加熱支撐
組件，所述發(fā)動(dòng)機(jī)加熱支撐組件包括固定在分隔板上的底部圓盤、多個(gè)支撐柱
以及頂部圓盤，所述多個(gè)支撐柱設(shè)置在底部圓盤和頂部圓盤之間，所述加熱單
元包括由多個(gè)圓周均勻分布的石英燈管組成的加熱源、可控硅電壓調(diào)整單元、
高壓電源、A相接線柱、B相接線柱、C相接線柱以及零線接線柱，所述加熱
源中的多個(gè)石英燈管依次分成第一燈管組、第二燈管組以及第三燈管組，所述
第一燈管組的所有石英燈管的正端供電線纜與A相接線柱連接，第二燈管組的
所有石英燈管的正端供電線纜與B相接線柱連接，第三燈管組的所有石英燈管
的正端供電線纜與C相接線柱連接，第一燈管組、第二燈管組以及第三燈管組
中的所有石英燈管的負(fù)端供電線纜與零線接線柱連接，所述A相接線柱、B相
接線柱以及C相接線柱均與可控硅調(diào)整單元連接，所述可控硅調(diào)整單元與高壓
電源連接，所述加熱源固定在底部圓盤和頂部圓盤之間，
所述冷卻組件設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)加熱組件的外側(cè)，所述導(dǎo)流組件正對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)出
口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)用可翻轉(zhuǎn)式高輻射熱流環(huán)境裝
\t置，其特征在于：所述石英燈管包括鎢絲、石英玻璃管以及鍍?cè)谑⒉ＡЧ芡?br>側(cè)的包反射層，所述鎢絲位于石英玻璃管內(nèi)，所述石英玻璃管充填有惰性氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)用可翻轉(zhuǎn)式高輻射熱流環(huán)
境裝置，其特征在于：還包括水冷夾套，所述水冷夾套固定在頂部圓盤上，所
述水冷夾套位于發(fā)動(dòng)機(jī)的出口處且正對(duì)導(dǎo)流組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)熱環(huán)境試驗(yàn)用可翻轉(zhuǎn)式高輻射熱流環(huán)境裝
置，其特征在于：所述冷卻組件包括多個(gè)冷卻環(huán)管、降溫管以及冷卻支架，所
述冷卻支架固定在分隔板上，所述降溫管固定在分隔板上，所述多...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李廣會(huì)，何小軍，于軍，王宏亮，趙飛，周獻(xiàn)齊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西安航天動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西;61
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