[发明专利]一种用于固冲发动机自由射流试验的攻角侧滑角伺服机构

说明书

本发明提供一种用于固冲发动机自由射流试验的攻角侧滑角伺服机构，包括安装平台、侧滑系统、攻角系统和推力测量部件；侧滑系统包括回转支承、侧滑角平台、侧滑角伺服电动缸；攻角系统包括支撑架、发动机安装平台、攻角驱动连杆、滚动直线轨道、攻角滑块和攻角伺服电动缸；推力测量部件包括前连接块、发动机后抱环、推力传感器、动架、滚动直线导轨。通过本发明能够研究固冲发动机的迎角特性，同时能够解决自由射流试验中，在攻角调节机构上的发动机推力测量问题，和固冲发动机攻角侧滑角伺服问题。

技术领域

本发明涉及固体火箭冲压发动机(以下简称固冲发动机)自由射流试验技术领域，具体为一种用于固冲发动机自由射流试验的攻角侧滑角伺服机构，

背景技术

固冲发动机属于吸气式发动机，在地面试验中自由射流试验是重要的试验技术，将固冲发动机安装在自由射流喷管出口的等马赫菱形区内，能够模拟固冲发动机进气道捕获空气的能力。引射系统将射流喷管的试验工质和固冲发动机燃烧产物引射至大气中，保持试验舱的低压环境，模拟固冲发动机在高空飞行时的状态。

固冲发动机主要由进气道、燃气发生器、补燃室等组成。固冲发动机的主要技术难点在于：1)由助推—转级—续航三工况转换阶段；2)续航工况下，冲压发动机工作的性能。其中固冲发动机在飞行中的迎角特性对这两个技术难点都有影响。

迎角特性是指固冲发动机在飞行中的攻角和侧滑角，在不同攻角和侧滑角下发动机的超声速进气道的波系状态完全不同，对发动机的三工况转级可靠性和续航时冲压阶段固冲发动机性能产生很大的影响，攻角调节结构用于验证固冲发动机不同迎角下的技术状态。

为研究固冲发动机的性能，需要在自由射流试验系统中(如附图1所示)，模拟发动机超声速进气道的波系状态，完全模拟发动机的内流。与风洞相比，风洞多采用的试验模型或缩比模型，测量气动力和外流场；自由射流试验中，固冲发动机采用全尺寸结构，并且在试验系统中完成火工品点火试验。因此风洞中模型使用的尾支撑结构不能满足要求(会挡住发动机喷管出口)，自由射流试验中的攻角侧滑角伺服机构所要求的推力和结构强度也更高。

所以为试验固冲发动机在不同攻角和侧滑角状态下的工作性能，需要一套固冲发动机自由射流试验攻角侧滑角伺服机构，使在试验过程中能够调节固冲发动机的姿态。

固冲发动机自由射流试验中攻角侧滑角伺服机构主要存在的设计问题有：

(1)自由射流试验，攻角调节机构上的推力测量问题

在固冲发动机自由射流试验中，发动机的推力是试验的必测量。自由射流攻角侧滑角伺服机构必须满足发动机推力测量需求，并且固冲发动机推力较大，伺服机构需要满足一定的安全系数。

(2)需要满足固冲发动机攻角侧滑角伺服功能

与风洞试验相比，自由射流试验中，发动机与风洞直径比小，约1:5。要求在狭小的空间内实现固冲发动机的攻角和侧滑角调节，且具有轴向最小的横截面积不能影响试验系统的启动特性。

目前尚未查询到公开资料涉及自由射流试验领域能够同时实现固冲发动机攻角侧滑角伺服调节和推力测量功能。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种用于固冲发动机自由射流试验的攻角侧滑角伺服机构，用于研究固冲发动机的迎角特性，同时能够解决自由射流试验中，在攻角调节机构上的发动机推力测量问题，和固冲发动机攻角侧滑角伺服问题。

本发明的技术方案为：

所述一种用于固冲发动机自由射流试验的攻角侧滑角伺服机构，其特征在于：包括安装平台、侧滑系统、攻角系统和推力测量部件；