[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：燃烧室、活塞、固体推进剂、凸轮和连接器，燃烧室内具有密闭燃烧腔；活塞设置于密闭燃烧腔内，活塞沿轴向方向的外周面均与界定密闭燃烧腔的腔壁密封地可滑动连接，活塞将密闭燃烧腔分隔成互不连通的第一腔体和第二腔体；固体推进剂设置于第二腔体内；凸轮设置于密闭燃烧腔外，且朝向第一腔体设置；连接器从活塞处，往第一腔体和凸轮方向延伸出燃烧室界定第一腔体的腔壁外，与凸轮的外表面可滑动抵持，连接器与界定第一腔体的腔壁可滑动连接。采用上述方式，即可模拟出具有压强震荡的燃烧室，从而通过现有的实验装置获取固体推进剂的燃烧数据，对固体推进剂进行研究。

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。固体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，这也造成此类发动机在工作过程中极易产生固体推进剂不稳定燃烧现象，影响导弹的实际性能。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：

燃烧室，所述燃烧室内具有密闭燃烧腔；

活塞，所述活塞设置于所述密闭燃烧腔内，所述活塞沿轴向方向的外周面均与界定所述密闭燃烧腔的腔壁密封地可滑动连接，所述活塞将所述密闭燃烧腔分隔成互不连通的第一腔体和第二腔体；

固体推进剂，所述固体推进剂设置于所述第二腔体内；

凸轮，所述凸轮设置于所述密闭燃烧腔外，且朝向所述第一腔体设置；

连接器，所述连接器从所述活塞处，往所述第一腔体和所述凸轮方向延伸出所述燃烧室界定所述第一腔体的腔壁外，与所述凸轮的外表面可滑动抵持，所述连接器与所述界定第一腔体的腔壁可滑动连接。

本发明实施方式相对于现有技术而言，经发明人研究发现，火箭发动机中的燃烧不稳定性通常发生在发动机的工作末期，火箭发动机的燃烧室的压强出现不规则变化，压强振荡的幅度可以达到相当大的数值。大量实验研究表明，固体推进剂的不稳定燃烧首先是由燃烧室内的压强振荡引发的，而这种压强振荡通常是从某种微弱的随机扰动发展而来。

由于固体推进剂燃烧测试装置包括：具有密闭燃烧腔的燃烧室、设置在密闭燃烧腔内的固体推进剂，同时密闭燃烧腔内还设置有活塞，活塞将密闭燃烧腔分隔成第一腔体和第二腔体，固体推进剂设置在第二腔体内，同时固体推进剂燃烧测试装置还包括凸轮和连接器，凸轮相对第一腔体设置，连接器从活塞处往第一腔体和凸轮方向延伸，与凸轮的外表面可滑动抵持，当凸轮转动时，由于在不同的角度时凸轮表面的点到凸轮的旋转中心轴的距离并不相同，凸轮的旋转运动可以转换为从动轴的横向往复运动，进而高频压缩腔体内部空气，使得腔体内部产生压力波动。采用这样的方式，就能够模拟出具有压强震荡的燃烧室，当固体推进剂在该具有压强震荡的燃烧室内燃烧时，就可以采用现有的实验装置获取固体推进剂的燃烧数据，对固体推进剂进行研究。

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。