[发明专利]固体推进剂燃烧测试装置

说明书

本发明公开了一种固体推进剂燃烧测试装置，包括：密闭腔体、凸轮、固体推进剂和连接器；凸轮绕凸轮的旋转中心轴可转动；固体推进剂位于密闭腔体内，固体推进剂与凸轮相对设置，固体推进剂远离凸轮的一端固定于密闭腔体内；连接器设置于凸轮和固体推进剂之间，且一端与固体推进剂固定连接，另一端与凸轮的外表面抵持。当凸轮转动时，推动连接器做往复运动，连接器做往复运动，进而循环往复地压缩或不压缩固体推进剂，使得固体推进剂处于高频的交变应变状态，当固体推进剂处于高频交变应变状态时，点燃固体推进剂就可以获取固体推进剂处于交变应变状态时的燃烧情况。

技术领域

本发明实施例涉及固体火箭发动机交变应变测试技术领域，特别涉及一种固体推进剂燃烧测试装置。

背景技术

固体推进剂在火箭发动机中通过燃烧过程把其化学潜能转化为高温气体的热能，再通过喷管把高温气体的热能转化为火箭飞行的动能。固体推进剂的燃烧性质是火箭固体推进剂的四大性能(能量性能、燃烧性能、力学性能、安全性能)之一。推进剂燃烧过程的调控、能量的释放、燃速变化的规律和燃烧过程的稳定性是推进剂在火箭中应用的关键问题。

随着火箭的高性能化发展，其多采用大长径比、高装填、高能复合推进剂、高铝粉含量等工程方案。然而，复合推进剂是一种典型的复合材料，其组元之间的力学性能各不相同，导致固体推进剂燃烧不理想，目前一般会采用实验装置获取固体推进剂燃烧时的数据，并对收集到的燃烧数据进行研究，但是都不是很理想全面。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种固体推进剂燃烧测试装置，能够完善对固体推进剂燃烧性能的研究。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种固体推进剂燃烧测试装置，包括：

密闭腔体；

凸轮，所述凸轮绕所述凸轮的旋转中心轴可转动；

固体推进剂，所述固体推进剂位于所述密闭腔体内，所述固体推进剂与所述凸轮相对设置，所述固体推进剂远离所述凸轮的一端固定于所述密闭腔体内；

连接器，所述连接器设置于所述凸轮和所述固体推进剂之间，且一端与所述固体推进剂固定连接，另一端与所述凸轮的外表面抵持。

本发明实施方式相对于现有技术而言，经发明人研究发现，大长径比的固体推进剂在燃烧过程中受到较大载荷，导致固体推进剂在载荷下发生脱粘和裂纹等宏观受损，可能导致灾难性后果。并且发明人发现，固体推进剂在发射过程中受到外部力载荷和热载荷的复杂作用不仅局限于静态的应变，还会有动态的应变，特别在发射的过程中，固体推进剂会发生高频的交变应变。

由于固体推进剂燃烧测试装置包括：凸轮和连接器，连接器设置在凸轮和固定推进剂之间，连接器的一端与固体推挤剂固定连接，另一端与凸轮的外表面抵持，同时，由于固体推挤剂远离凸轮的一端固定在密闭腔体内，因此，当凸轮转动时，推动连接器做往复运动，连接器做往复运动，进而循环往复地压缩或不压缩固体推进剂，使得固体推进剂处于高频的交变应变状态，采用这样的方式，就能够模拟出固体推进剂在发射过程中受到外部力载荷和热载荷的复杂作用下的交变应变状态，当固体推进剂处于高频交变应变状态时，点燃固体推进剂就可以采用现有的实验装置获取固体推进剂处于交变应变状态时的燃烧情况。

在一实施例中，所述凸轮外表面沿所述连接器在所述凸轮上的运动轨迹开设导向槽，所述连接器朝向所述凸轮的一端与所述导向槽可滑动抵持，且所述连接器与所述导向槽抵持的一端为圆滑面。

在一实施例中，所述凸轮绕所述凸轮的旋转中心轴转动，所述连接器垂直于所述旋转中心轴设置。

在一实施例中，所述凸轮为五次多项式凸轮。

在一实施例中，所述连接器包括：

夹持部，所述夹持部与所述固体推进剂固定连接；