[发明专利]多喷管火箭动态喷流试验系统

权利要求书

1.多喷管火箭动态喷流试验系统，其特征在于包括：模拟箭体、试验平台以及用于降低噪声及保护试验平台的喷水设备；模拟箭体与试验平台的外廓尺寸按照实际结构尺寸进行线性缩放，喷水设备的喷水总流量为实际喷水总流量的k²倍，喷水速度与实际产品保持一致，模拟箭体固装在试验平台上，并在试验时产生燃气，燃气推动模拟箭体沿试验工装实现高度变化；通过安装在模拟箭体以及试验平台上的传感器采集试验过程中的温度、压力、热流、噪声；所述的k为模拟箭体和试验平台的外廓尺寸与实际结构尺寸的比值；

所述的试验平台包括试验台基座、模拟发射台、试验工装；所述的试验台基座上表面连接固定模拟发射台与试验工装，并通过试验台基座的支腿将载荷传递至地面；试验工装将模拟箭体吊装在固定模拟发射台上；试验台基座预设导流槽，用于排导发动机产生的高温高压燃气，所述导流槽按原型尺寸进行比例k的线性缩放；

所述的试验工装包括龙门架、圆柱导轨、导向套、缓冲弹簧、导轨上定位框、导轨下定位框、钢丝绳、导轨支座；导轨支座与试验台基座固接；导轨支座上方与圆柱导轨固接，圆柱导轨的上端安装缓冲弹簧，并通过导轨上、下定位框保证圆柱导轨的位置精度及刚度；龙门架的中心圆柱下端面固定模拟箭体，龙门架上伸出导向套与圆柱导轨配合；钢丝绳一端固定在导向套上，另一端固定在模拟箭体的尾端；在发动机的推力作用下，龙门架与模拟箭体的组合体可沿圆柱导轨在导轨上定位框与导轨下定位框之间滑动，到达预设的高度时，通过导向套上设置的锁紧机构进行高度锁定。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的锁紧机构包括弹簧与锁止销以及设置在圆柱导轨上的锁紧槽；所述的锁紧槽上端为斜面，下端为直面；锁止销与弹簧安装在导向套预留的钢筒内，锁止销在弹簧的推力作用下，时刻保持与圆柱导轨的表面接触。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述的导向套上设置导向柱，通过向导向柱上安装配重块，匹配模拟箭体发动机的上升推力，最终保证模拟箭体的上升速度与实际一致。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的喷水设备包括设置在模拟发射台内部的流道、与所述流道连通安装在模拟发射台上表面以及导流孔侧面的喷头；位于模拟发射台上表面的喷头保证整个模拟发射台上表面覆盖水。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述的位于模拟发射台上表面的喷头正对发射台上表面的出水口为扇形且出水口方向斜向下。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述的出水口方向与水平面的夹角10±5°。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述的导流孔侧面的喷头出水口方向与水平面的夹角27±5°。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的模拟发射台高度可调。

9.根据权利要求1或8所述的系统，其特征在于：所述的试验平台还包括上定位工装、下定位工装；下定位工装与模拟发射台上的导流孔配合，确定模拟发射台的中心，上定位工装为具有一定高度的圆筒结构，圆筒的底面为定位基准面；所述的下定位工装上表面设置与所述定位基准面形状一致的凹槽；模拟箭体安装在所述的圆筒内，通过所述的定位基准面与所述凹槽配合实现模拟箭体轴线与模拟发射台轴线重合。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述的温度、压力、热流通过布设在助推火箭发动机燃气流核心区边界内的中心位置、芯级火箭发动机燃气流核心区边界上、芯级导流孔壁上、助推导流孔壁上的温度传感器、压力传感器以及热流传感器采集得到。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：所述的温度传感器、压力传感器以及热流传感器安装在力热环境组合检测单元盒的一侧壁上，且温度传感器、压力传感器以及热流传感器的敏感端均能够直接接触外部燃气流，温度传感器、压力传感器以及热流传感器后端的放大器均位于所述力热环境组合检测单元盒内。