[发明专利]一种用于复合壳体的地面试验装置

说明书

本发明公开了一种用于复合壳体的地面试验装置，待测试发动机包括头部的发动机前裙和尾部的发动机后裙，发动机前裙上安装前金属过渡环，发动机后裙上安装后金属过渡环，该装置还包括试车架，其一端上方设有弧形支座，另一端上方设有中心架，弧形支座上支撑前金属过渡环，包带压紧前金属过渡环且两端与弧形支座固定；后金属过渡环位于中心架内部，通过中心架滚轮压紧；该装置还包括推力过渡架和推力测量组件，推力过渡架一端连接前金属过渡环，另一端与推力测量组件连接。该装置由于金属过渡环不会产生径向膨胀，发动机尾部中心架滚轮可前后自由滑动，不会限制发动机试车过程中的轴向膨胀，还能实现了复合壳体发动机地面试车的可靠固定。

技术领域

本发明属于发动机地试装置技术领域，具体涉及一种用于复合壳体的地面试验装置。

背景技术

固体火箭发动机地面试验主要用于验证发动机设计是否合理，考核和检验发动机及推进剂的各种性能，具有过程不可逆、高成本、高风险等特点。发动机工作时间短，需获取的信息量大，一般包括推力、温度、位移、压强、时间等，发动机结构完整、信息参数准确获得是地面试验成功重要标志。

现有技术是：发动机前、后各安装一只弧形座进行支撑，发动机上部通过龙门架压紧发动机对其进行限位。与金属壳体相比较，复合壳体发动机进行地面试车时，发动机径向及轴向均会产生更大的膨胀，发动机地试安装时龙门架安装过紧会限制发动机径向自由膨胀变形，对发动机壳体造成不利影响，龙门架安装过松发动机试车中会出现抖动对喷管造成不利影响；同时两只支撑弧形座限制了发动机的轴向自由膨胀。复合壳体发动机地面试车采用目前的固定方法存在较大的质量及安全风险。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于复合壳体的地面试验装置，实现快速检测发动机轴线与推力测量组件同轴度，且操作方便。

本发明所采取的技术方案是，一种用于复合壳体的地面试验装置，待测试发动机包括头部的发动机前裙和尾部的发动机后裙，发动机前裙上安装前金属过渡环，发动机后裙上安装后金属过渡环，该装置还包括试车架，其一端上方设有弧形支座，另一端上方设有中心架，弧形支座上支撑前金属过渡环，包带压紧前金属过渡环且两端与弧形支座固定；后金属过渡环位于中心架内部，通过中心架滚轮压紧；该装置还包括推力过渡架和推力测量组件，推力过渡架一端连接前金属过渡环，另一端与推力测量组件连接。

进一步地，所述前金属过渡环比发动机前裙的直径大3mm，后金属过渡环比发动机后裙的直径大3mm。

进一步地，所述弧形支座及包带上均铺设有毛毡层。

进一步地，所述中心架包括上中心架和下中心架，两者之间为可拆卸连接。

进一步地，所述推力过渡架包括前法兰和后法兰，前法兰与推力测量组件连接，后法兰与前金属过渡环连接，前法兰与后法兰之间通过多根立柱连接。

进一步地，所述立柱与立柱之间安装有加强筋，加强筋与前法兰或者后法兰所在平面平行。

进一步地，所述前金属过渡环与后金属过渡环的采用钢材料制成。

进一步地，所述复合壳体指发动机壳体采用复合材料制成。

本发明还涉及采用所述装置的方法，包括以下步骤：

首先在试车架上安装弧形支座及下中心架，并在发动机前裙安装前金属过渡环，在发动机后裙安装后金属过渡环，将发动机连同前、后金属过渡环吊装安放在试车架上，其中弧形支座支撑前过渡环，后金属过渡位于下中心架上方，通过下中心架滚轮支撑；再安装包带压紧发动机前过渡环，在下中心架上方安装上中心架，通过上中心架的滚轮压紧发动机后裙的后金属过渡环，最后安装推力过渡架及推力测量组件，进行发动机试车。