[发明专利]一种姿控动力系统地面防隔热试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种姿控动力系统地面防隔热试验装置及试验方法，目的是为了克服现有技术中模拟姿控动力系统飞行时难以保证航天器安全的问题。姿控动力系统地面防隔热试验装置包括活动平板车、设置在活动平板车上的固定支架和活动支架、设置在固定支架上的多套压紧释放装置、设置在活动支架上的灯阵组件和氮气消防装置；活动支架包括六个平移台模块；灯阵组件包括四个支架单元和四组红外加热灯阵；氮气消防装置包括四个氮气主管路、氮气支管路及储气瓶。基于姿控动力系统地面防隔热试验装置本发明还提供了一种姿控动力系统地面防隔热试验方法。

技术领域

本发明涉及姿控动力系统地面防隔热试验，具体涉及一种姿控动力系统地面防隔热试验装置及试验方法。

背景技术

由于对飞行器高速、高精度、高机动性的性能要求，引发世界各国竞相开展高超声速飞行器的研制工作，随着高超声速飞行器的设计飞行速度大幅度提高，由气动加热产生的高温热环境变得越来越严酷。高速飞行时严重的气动加热所产生的高温，会显著降低高超声速飞行器材料的强度极限和飞行器结构的承载能力，使结构产生热变形，破坏部件的气动外形，同时对于飞行器的动力系统性能也可能造成很大的影响。为保证高速飞行器的安全，须模拟其高速飞行时的真实受热状况，进一步评价结构在高温下的承载能力、使用寿命以及安全可靠性。

器舱组合体在经历气动加热状态下进行发动机反推减速，飞行到一定高度后飞行器与轨控舱分离。飞行器与轨控舱采用低冲击分离装置实现连接与解锁，采用轨控舱轨控发动机作为分离能源，实现两体分离。为达到姿控动力系统整机地面防隔热试验的要求，需克服以下难点：

(1)考虑姿控动力系统整机结构的复杂性，灯阵结构的设计还需保证航天器的安全；

(2)姿控动力系统的发动机需进行地面点火，灯阵的设计和布局要避免高温高速火焰的影响；

(3)考虑后续的器舱分离试验，热环境装置需进行远程自动闭合和分离，在此过程中需保证产品的安全；

(4)姿控动力系统地面防隔热试验结束后要进行下一步的器舱分离试验，故热环境装置在与航天器自动分离后还应能移动至指定位。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中模拟姿控动力系统飞行时难以保证航天器安全的问题，而提供了一种姿控动力系统地面防隔热试验装置及试验方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

本发明的一种姿控动力系统地面防隔热试验装置，其特殊之处在于：包括活动平板车、设置在活动平板车上的固定支架和活动支架、设置在固定支架上的多套压紧释放装置、设置在活动支架上的灯阵组件和氮气消防装置；

所述固定支架包括支撑框架以及固定在支撑框架上的上面板；

所述压紧释放装置用于压紧或释放航天器L型安装架；

所述活动支架包括六个平移台模块；所述六个平移台模块分别为前锥段左模块、前锥段右模块、尾端左模块、尾端右模块、轴向左模块和轴向右模块，六个平移台模块均采用电机驱动的滚珠丝杠和线性导轨配合的传动结构；

所述前锥段左模块和前锥段右模块分别位于轨控舱前锥段左右两侧；所述尾端左模块和尾端右模块分别位于轨控舱尾端左右两侧；所述轴向左模块设置在尾端左模块的滑块上；所述轴向右模块设置在尾端右模块的滑块上；

所述灯阵组件包括四个支架单元和四组红外加热灯阵；

所述四个支架单元包括前锥段左支架、前锥段右支架、尾端左支架、尾端右支架；

所述四组红外加热灯阵分别为前锥段左灯阵、前锥段右灯阵、尾端左灯阵、尾端右灯阵；