[发明专利]一种浮力式推力适配器

说明书

本发明公开了一种浮力式推力适配器，包括推力板以及具有内腔的连接件，推力板位于内腔中，在内腔和推力板之间填充有压力流体。推力板被压力流体包裹，其处于悬浮状态，便于火箭受热而中心上移后，推力板能够进行自适应调整，避免在火箭的头部与支撑装置之间的连接部位因错位而产生应力集中。并且推力板通过流体进行支撑，没有机械式的面面接触，极大地降低了摩擦力，消除了摩擦力带来的不良影响，提高了发动机各项参数的测试精度。本发明采用双重阻尼，使本发明构成一个自动调节的闭环系统，使其支撑能适应负载的变化。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体涉及一种浮力式推力适配器。

背景技术

火箭发动机地面点火试验具有测试火箭发动机瞬态推力、燃烧室压力及其他重要参数的功能，地面点火试验作为火箭发动机性能鉴定和设计改进的主要方式之一，其对火箭发动机产品的检验和新型号的研制具有重要意义。

现有的发动机推力试验台的支撑装置均采用固定的机械装置，其结构如图1所示，其主要包括固定板1a、推力架2a以及连接固定板1a和推力架2a的多个柔性件3a，被柔性件3环绕的且用于采集推力信息的压力传感器4a。火箭头部固定在推力架2a上，发动机的火焰端点火后，其头部通过推力架2a对压力传感器生产压力。这种机械装置摩擦力大，特别是横向摩擦力，其降低了发动机各项参数的测试精度。同时，当发动机点火后，发动机的壳体会因受热而产生膨胀，其中心会随之上移。但是由于采用的是机械连接，这导致火箭的头部与支撑装置之间的机械连接部位会因发动机的膨胀而积蓄极大的应力，不利于发动机推力的测定。并且支撑装置受到来自发动机的推力后，柔性件后受压变形，会对发动机产生一个回推力，并且柔性件容易因发动机推力过大而产生裂纹，甚至有爆裂风险，这不仅会产生安全隐患，且进一步地降低了发动机各项参数测试的精度。同时，在实际使用中，这种机械结构的支撑装置只适用于小型火箭的发动机推力测试，常规为500吨的火箭。当对1500吨的火箭进行测试时，则需要采用三组柔性件，这不仅会增大支撑装置体积，还增加了测试成本，加大了测试误差。基于上述各项技术问题，因此有必要开发一种摩擦力小、不会因受热膨胀导致的中心上移而产生应力且不会爆裂、测试精度高的这种满足测试要求的支撑装置。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种浮力式推力适配器，解决了现有的用于发动机推力实验的支撑装置为纯机械式，其摩擦力大，不能随着火箭受热膨胀中心上移而适应性调整等上述诸多技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种浮力式推力适配器，包括推力板以及具有内腔的连接件，所述内腔包括彼此相对的第一端腔壁、第二端腔壁以及将其连接起来且自身结构为环形的腔侧壁，在所述第一端腔壁上设置有与外界连通的导通孔，所述推力板位于内腔中，推力板包括彼此相背的第一板面、第二板面以及将其连接起来且自身结构为环形的板侧壁，第一板面和第二板面分别与第一端腔壁和第二端腔壁相对，且第一板面和第二板面之间的间距小于第一端腔壁和第二端腔壁之间的间距，第一板面和第一端腔壁之间通过密封圈A进行密封，板侧壁与腔侧壁之间形成环空，在内腔和推力板之间填充有压力流体。

进一步地，所述连接件包括沿导通孔轴向依次紧固连接的底板、缸筒和限位板，所述缸筒的轴线平行于导通孔的轴线，并垂直于底板和限位板，所述腔侧壁为缸筒的内壁，所述第一端腔壁、第二端腔壁分别为限位板朝向缸筒的板面以及底板朝向缸筒的板面，所述导通孔设置在限位板上。

进一步地，在所述底板和第二端腔壁之间固定有阻尼板，所述阻尼板平行于底板，所述第二端腔壁位于阻尼板上远离底板的板面上；

在底板上和阻尼板相对的面上设置有油槽，在阻尼板上设置有多个阻尼孔，所述阻尼孔将油槽和内腔连通；

在底板上设置有与油槽连通的进油道；

在所述缸筒的侧壁上设置有与内腔连通的卸油道。