[发明专利]一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台

权利要求书

1.一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，发动机(1)内部安装有固体药柱(3)，发动机(1)的外部固定有发动机壳体(2)，发动机(1)的底部安装有出口方向向下的喷管(4)；

其特征在于，该平台包括：发动机安装板(5)、上支杆(6)、喷水管路(7)、注水喷嘴(8)、底板(9)、下支杆(10)、流量计(11)、水箱(12)、水泵(13)及温度传感器(16)；

整体连接关系如下：底板(9)的下表面安装有四根以上用于支撑试验平台的下支杆(10)，下支杆(10)固定在地面上；底板(9)的上表面安装有四根以上用于支撑发动机安装板(5)的上支杆(6)；发动机(1)安装在发动机安装板(5)上；

水泵(13)的输入端与水箱(12)连接，水泵(13)的输出管路上安装有流量计(11)；水泵(13)的输出管路与喷水管路(7)相通；喷水管路(7)上安装有两个以上注水喷嘴(8)，注水喷嘴(8)位于发动机(1)的喷管(4)下方，且注水喷嘴(8)的喷水方向向下，用于对发动机(1)的喷管(4)喷出的燃气射流进行降温；

两个以上温度传感器(16)分别安装在底板(9)上，以发动机(1)的喷管(4)射流中心轴线为坐标原点，从距原点设定距离开始，两个以上温度传感器(16)依次间隔相同距离径向布置。

2.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，所述喷水管路(7)为水平设置的矩形管路，固定在上支杆(6)上；形成所述矩形管路的四根管路的中部分别安装有喷水方向向下的注水喷嘴(8)。

3.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，还包括安装在发动机(1)安全范围内的红外摄影仪(14)，红外摄像仪(14)用于测试有效范围区域内发动机(1)的燃气射流的温度场。

4.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，还包括安装在发动机(1)安全范围内的高速摄影仪(15)，高速摄影仪(15)用于观察燃气射流的流型细节及燃气流场的波系结构。

5.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，所述上支杆(6)的长度X根据如下公式确定：

其中，x₀为发动机(1)的喷管(4)出口下方燃气射流的核心区段长度，d为喷管(4)的出口直径，Ma_e为喷管(4)的出口射流马赫数；且Ma_e和d均为试验已知数，代入公式(1)，计算得出核心区长度x₀；

上支杆(6)的长度X≥核心区长度x₀与喷管(4)的轴向长度之和。

6.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，所述喷管(4)为拉瓦尔喷管。

7.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，每个所述注水喷嘴(8)均可单独控制开启或关闭，且注水喷嘴(8)的喷水方向可调。

8.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，所述注水喷嘴(8)的喷水方向的调节范围为：喷水方向与竖直方向的夹角为-90°～90°。

9.如权利要求1所述的一种火箭发动机喷水降温降噪的立式试验平台，其特征在于，所述下支杆(10)通过地脚螺栓固定在地面上。