[发明专利]一种评估固体发动机慢速烤燃响应程度的实验装置

说明书

本发明涉及一种评估固体发动机慢速烤燃响应程度的实验装置，属于固体发动机慢速烤燃技术领域。该实验装置通过设计特定尺寸的模拟固体发动机，并利用光电管监测固体发动机中燃烧波的传播特性，然后对信息处理系统采集的数据进行计算可以判定固体发动机慢速烤燃的响应程度。本发明所述装置装配简单，操作方便，测试结果可靠性高，实现对固体发动机慢速烤燃响应程度的有效评估，弥补了我国对固体发动机慢速烤燃响应程度进行预判的技术空白，有利于推动固体发动机在火箭和导弹上的应用进程。

技术领域

本发明涉及一种评估固体发动机慢速烤燃响应程度的实验装置，属于固体发动机慢速烤燃技术领域。

背景技术

固体发动机是火箭和导弹的动力源，固体发动机在运输、贮存、维护及使用过程中可能遇到热、机械、静电、冲击波等外界刺激，在不同的外界刺激作用下可能发生燃烧或爆炸事故。热刺激是固体发动机全寿命周期中最常见的刺激源之一，因此，热刺激安全性也是科研机构和军方最关注的焦点。

慢速烤燃是表征固体发动机在低升温速率条件下热刺激安全性的主要方法。国外针对评估固体发动机慢速烤燃响应程度的装置开展了大量的研究工作，美国海军空战中心(NAWC)、美国圣地亚国家实验室以及荷兰TNO Prins Mayrits实验室都开发了慢速烤燃实验系统，可以预估慢速烤燃的响应程度。由于国内固体发动机慢速烤燃的起步较晚，反应机理不清、控制措施缺乏，特别是缺乏有效的预估实验系统，严重制约了固体发动机在火箭和导弹的应用进程。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种评估固体发动机慢速烤燃响应程度的实验装置，通过设计特定尺寸的模拟固体发动机，并利用光电管监测模拟固体发动机中燃烧波的传播特性，根据采集的数据判定模拟固体发动机慢速烤燃的响应程度，为固体发动机慢速烤燃的响应程度预判提供参数。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种评估固体发动机慢速烤燃响应程度的实验装置，所述实验装置包括模拟发动机、堵头、点火器、光电管、固体推进剂、加热系统以及信息处理系统；

模拟发动机是一个两端开放的中空圆柱体，外径70mm、内径20mm以及长度500mm，在模拟发动机的轴向方向上加工有五个以上等间距分布或者非等间距分布的径向光电管插口；

两个堵头分别安装在模拟发动机的两端，点火器安装在一个堵头的内端面上，模拟发动机上的每个光电管插口中安装一个光电管，固体推进剂装填在模拟发动机的内部；模拟发动机置于加热系统中，每个光电管分别与信息处理系统连接。

进一步地，模拟发动机的材料为45号钢。

进一步地，点火器采用电点火或者黑火药点火。

进一步地，加热系统的升温速率为0.1℃/min～10℃/min。

采用所述装置对固体发动机慢速烤燃响应程度进行判定的操作如下：

利用加热系统对模拟发动机进行加热直到设定温度，然后采用点火器进行点火，并用光电管监测模拟发动机内部燃烧波的变化情况，最后根据光电管的分布距离以及信息处理系统记录的信息采集时间计算燃烧波的速度，再根据燃烧波的速度确定模拟发动机慢速烤燃的响应程度。

有益效果：

本发明通过设计特定尺寸的模拟固体发动机，并利用光电管监测模拟固体发动机中燃烧波的传播特性，然后对信息处理系统采集的数据进行计算可以判定模拟固体发动机慢速烤燃的响应程度。本发明所述装置装配简单，操作方便，测试结果可靠性高，能够实现对固体发动机慢速烤燃响应程度的有效评估，弥补了我国对固体发动机慢速烤燃响应程度进行预判的技术空白，有利于推动固体发动机在火箭和导弹上的应用进程。

附图说明

图1为实施例1中所述模拟发动机的结构示意图。