[发明专利]一种可变长度超音速扩压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可变长度超音速扩压器，尤其涉及一种航天器用高空模拟试验系统动态抽真空技术，属于真空获得技术领域。

背景技术

姿轨控发动机作为卫星平台主变轨发动机，需要在地面进行发动机推力矢量标定高空模拟试验。该试验进行时，需要使发动机在四个不同安装角度和两个不同轴向安装位置，共计八个状态下进行发动机点火试验。该试验的高空模拟系统由真空舱、超音速扩压器、引射装置等组成，其中引射装装置用于发动机动态真空的获得，保证发动机点火前的真空度；真空舱用于发动机以及测量装置的安装；超音速扩压器的作用是与发动机配合，在发动机点火时，形成发动机自身引射，从而进一步提高真空舱内真空度，获得发动机点火状态下的真空环境。发动机点火时，由于真空舱内真空度需要保持恒定，超音速扩压器入口与发动机喷管出口之间的距离就需要保持恒定。而本试验发动机需要在八个不同状态下点火，特别是需要在两个不同轴线位置上点火，为保证发动机点火过程中真空舱内真空度恒定，需要研制一种可变长度的超音速扩压器。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种可变长度超音速扩压器，本扩压器组成简单，可变长度，使发动机在轴向不同位置点火时真空舱内真空度保持稳定。

本发明的技术解决方案是：一种可变长度超音速扩压器，包括主扩压器、辅助引射筒、导轨和连接部件，主扩压器与发动机配合形成发动机自身引射对真空舱进行抽真空，辅助引射筒安装于导轨上用于改变扩压器长度并且将发动机燃气导入主扩压器，导轨主要作用是规定辅助引射筒运动的方向及距离，连接部件作用是导轨的固定安装。

本发明与现有技术相比的优点在于：本扩压器组成简单，在一定范围内可变长度，使发动机在轴向不同位置点火时，发动机与扩压器之间的距离保持恒定，从而使真空舱内真空度保持稳定。

附图说明

附图为可变长度超音速扩压器结构示意图。

具体实施方式

主扩压器为二次喉道型扩压器，按照发动机参数进行设计加工。扩压器既是燃气的导流通道，同时利用发动机燃气的自引射作用，对真空舱进行抽真空。扩压器采用不锈钢材料，夹层水冷结构，其入口段为直线段，内径为346mm。发动机点火稳定后，扩压器启动工作，能够保证真空舱内真空度在80Pa左右。

辅助引射筒为单壁结构，内径为340mm，长度355mm，壁厚1mm，采用不锈钢材料制成，主要作用是将发动机燃气导入扩压器。发动机工作时，发动机出口温度较低，速度较快，高速气流对筒体有一定冷却作用，保证辅助引射筒工作正常。在辅助引射筒入口段有连接装置，与推力架上电机相连，保证推力架能够随发动机进行移动。

导轨作用是规定辅助引射筒运动方向的部件，共有三组，每组采用滚轮结构。

连接部件是将导轨安装于主扩压器上的部件，主要有一个单壁不锈钢筒体构成，筒体内径500mm，长度100mm，厚度3mm。在筒体上均布焊接三根螺柱，用于和扩压器法兰连接，同时在筒体上三点均布位置分别开两个孔，用于安装导轨。

本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。