[发明专利]一种固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器及实验方法

权利要求书

1.一种固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器，其特征在于：包括富氧燃气发生器和燃烧器；

所述富氧燃气发生器为一端封闭的空腔结构，在开口端设有连接法兰，在侧壁上安装有联通空腔的点火座；

根据不同实验要求，在所述富氧燃气发生器内放置富氧推进剂药柱或假药石墨棒，并通过挡药环限制富氧推进剂药柱或假药石墨棒的运动，且挡药环不影响点火座工作

所述燃烧器为两端开口的中空结构，一端具有与所述富氧燃气发生器连接的法兰，另一端用于安装喷管；所述燃烧器中空内腔下部开有矩形凹槽，根据不同实验要求，用于放置富燃推进剂药条或富氧推进剂药条；

所述燃烧器前后侧壁开有内小外大的T型截面透明窗，透明窗内密封安装有截面为T字型的耐热耐压透明介质，且耐热耐压透明介质的小平面与放置在燃烧器中空内腔下部矩形凹槽内的富燃推进剂药条或富氧推进剂药条的侧壁接触；

所述耐热耐压透明介质外侧还固定有透明窗盖板，限制耐热耐压透明介质移动；且在透明窗盖板与耐热耐压透明介质间放置硅橡胶平垫密封圈防止透明窗盖板将耐热耐压透明介质压碎裂，透明窗盖板与燃烧器固定连接；

富氧燃气发生器的法兰端与的燃烧器的法兰端密封连接；

燃烧器另一端中心开有带内螺纹的台阶孔，台阶面上布置环形石墨垫片，喷管放置在石墨垫片上，通过石墨垫片实现喷管与燃烧器间的密封，并通过喷管座将喷管固定，喷管座与燃烧器通过螺纹连接。

2.根据权利要求1所述一种固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器，其特征在于：所述挡药环侧壁开有通孔，通过富氧燃气发生器、富氧推进剂药柱或假药石墨棒、以及挡药环的尺寸设计，使得挡药环安装后，挡药环侧壁上的通孔与点火座的通孔对齐，使得点火线能够依次穿过挡药环侧壁上的通孔和点火座的通孔。

3.根据权利要求1所述一种固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器，其特征在于：所述耐热耐压透明介质为石英玻璃。

4.根据权利要求1所述一种固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器，其特征在于：所述耐热耐压透明介质与透明窗的密封连接关系为：将轮廓为矩形的硅橡胶平垫密封圈放置在燃烧器侧壁透明窗的台阶面上，将T字型的耐热耐压透明介质放置在透明窗中，耐热耐压透明介质的台阶面与燃烧器侧壁透明窗的台阶面分别与硅橡胶平垫密封圈的两侧面接触，且耐热耐压透明介质的小平面与放置在燃烧器中空内腔下部矩形凹槽内的富燃推进剂药条或富氧推进剂药条的侧壁接触。

5.根据权利要求1所述一种固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器，其特征在于：在透明窗盖板与耐热耐压透明介质间放置硅橡胶平垫密封圈的过程为：将轮廓为矩形的硅橡胶平垫密封圈放置在耐热耐压透明介质的大平面上，将透明窗盖板分别装在燃烧器的侧壁上，透明窗盖板侧壁上的台阶面与耐热耐压透明介质大平面分别与硅橡胶平垫密封圈的两侧面接触，并通过螺钉将透明窗盖板固定在燃烧器的侧壁上。

6.利用权利要求1～5任一所述固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器进行实验的方法，其特征在于：进行富氧推进剂与富燃推进剂分装耦合燃烧精细化诊断实验时，将富氧推进剂药柱装入富氧燃气发生器空腔内，将富燃推进剂药条放置在燃烧器的矩形凹槽内，富氧推进剂燃烧产生的高温燃气流经富燃推进剂药条表面，并与富燃推进剂燃气再次掺混燃烧，燃烧后的最终燃气流经喷管，通过喷管喉径能够限制燃气流量，从而控制燃烧室压强，换装不同喉径喷管可调整燃烧室压强，进而能够开展富氧推进剂与富燃推进剂分装耦合燃烧精细化诊断实验研究。

7.利用权利要求1～5任一所述固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器进行实验的方法，其特征在于：进行富氧推进剂恒压条件下自持燃烧精细化诊断实验时，将假药石墨棒装入富氧燃气发生器空腔内，将富氧推进剂药条放置在燃烧器的矩形凹槽内；将引火线引至富氧推进剂点火，通过喷管喉径限制燃气流量，使得燃烧室压强保持恒定，进而开展富氧推进剂在恒压条件下自持燃烧精细化诊断研究；通过更换喷管喉径，能够实现富氧推进剂在不同压强条件下恒压自持燃烧精细化诊断。

8.利用权利要求1～5任一所述固体推进剂氧燃分装耦合燃烧透明窗实验器进行实验的方法，其特征在于：进行富氧推进剂升压条件下自持燃烧精细化诊断实验时，将假药石墨棒装入富氧燃气发生器空腔内，将富氧推进剂药条放置在燃烧器的矩形凹槽内；将引火线引至富氧推进剂点火，并采用无喉道喷管，使得燃烧室密闭而不向外界排气，富氧推进剂燃烧产生的高温燃气使得燃烧室压强逐渐升高，从而开展富氧推进剂在升压条件下自持燃烧精细化诊断研究。