小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器的制造方法
【专利摘要】本发明提出一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，由导流体和支架组成；支架由处于导流体外侧的钢板组焊而成；支架内部焊接钢丝加强网；导流体由耐高温水泥浇注在支架内部形成；导流体朝向固体火箭发动机尾喷口的导流面在竖直平面内的截面曲线为弧线段和直线段组成，其中直线段为弧线段下部末端切线；导流体导流面的两侧有向上的凸出边沿。通过带有导流面的导流体，对小型固定火箭发动机的尾喷气流进行导引，使之从竖直方向变为水平方向导出，从而防止高温燃气烧蚀试验台体设施、设备，同时避免燃气及燃烧残留物垂直反弹对发动机的造成影响。
【专利说明】
小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器
技术领域
[0001]本发明涉及固体火箭发动机试验技术领域，是一种用于固体火箭发动机正立式试车进行燃气导流的装置，具体为一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器。
【背景技术】
[0002]固体火箭发动机正立式试车时，从喷管喷出的高温、高速燃气流垂直地面方向。目前国内采用的固体火箭发动机正立式试验台体为了满足安装试车架等工装的需要，试验台体表面为钢板材质，在承受高温、高速燃气流喷射时，可能会因为燃气流侵蚀导致试验台体发生损坏。为防止高温燃气损坏台体设施、设备，同时避免燃气及燃烧残留物冲击地面后反弹对发动机的影响，须对发动机燃气进行导引，使之从竖直方向变为水平方向导出。
[0003]现有资料中，国内尚无固体火箭发动机正立式试车专用燃气导流的方法和设施，国外在修建专门的大型固体发动机试验台时，采用“钢制竖直导流槽+冷却水池”方式，但是该方式带来水环境污染，且钢制导流槽易锈蚀，需经常翻修。此外固体发动机燃气属于气固两相流，不同于液体火箭发动机的气相燃气流，对导流体接触面有强烈的冲刷作用，无法采用液体火箭发动机立式试车导流方法。
[0004]国标、国军标中，对这类装置未见要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是能够将小型固体火箭发动机正立式试车的燃气改变方向，以水平方向导出，以防止高温燃气烧蚀试验台体设施、设备，同时避免燃气及燃烧残留物垂直反弹对发动机造成影响。为此本发明提出了一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，对发动机燃气进行导引，使之从竖直方向变为水平方向导出。
[0006]本发明的技术方案为:
[0007]所述一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，其特征在于:由导流体和支架组成;所述支架由处于导流体外侧的钢板组焊而成;支架内部焊接钢丝加强网；导流体由耐高温水泥浇注在支架内部形成;导流体朝向固体火箭发动机尾喷口的导流面在竖直平面内的截面曲线为弧线段和直线段组成，其中直线段为弧线段下部末端切线；导流体导流面的两侧有向上的凸出边沿。
[0008]进一步的优选方案，所述一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，其特征在于:所述导流器固定安装在小型固体火箭发动机正立式试车试验台体上，且在竖直平面内，固体火箭发动机尾喷口轴线与导流面的截面曲线的夹角不大于30°。
[0009]进一步的优选方案，所述一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，其特征在于:所述弧线段采用系数为I的反比例函数曲线。
[0010]有益效果
[0011]本发明提出一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，通过带有导流面的导流体，对小型固定火箭发动机的尾喷气流进行导引，使之从竖直方向变为水平方向导出，从而防止高温燃气烧蚀试验台体设施、设备，同时避免燃气及燃烧残留物垂直反弹对发动机的造成影响。
[0012]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0013]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0014]图1:一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器示意图；
[0015]图2:图1的A向视图；
[0016]其中:1、小型固体火箭发动机燃气流;2、导流体;3、支架;4、导流面截面曲线;5、凸出边沿。
【具体实施方式】
[0017]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0018]目前国内在进行固体火箭发动机正立式试验时，发动机燃气流直接垂直作用到试验台体上，试验台体为满足安装试车架等工装的需要，其表面为钢板材质，在承受高温、高速燃气流喷射时，可能会因为燃气流侵蚀导致试验台体发生损坏。为防止高温燃气损坏台体设施、设备，同时避免燃气及燃烧残留物冲击地面后反弹对发动机的影响。本发明提出了一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，对发动机燃气进行导引，使之从竖直方向变为水平方向导出。
[0019]如图1所示，小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器由导流体和支架组成。所述支架由处于导流体外侧的钢板组焊而成;支架内部焊接钢丝加强网；导流体由耐高温水泥浇注在支架内部形成，从而导流体与支架形成一个整体。
[0020]为了有效地对燃气流进行导引，导流体朝向固体火箭发动机尾喷口的导流面在竖直平面内的截面曲线设计为由弧线段和直线段组成，其中直线段为弧线段下部末端切线。通过设计计算，弧线段优选采用系数为I的反比例函数曲线y = l/x。
[0021]导流体导流面的两侧有向上的凸出边沿，形成外边沿，防止燃气向外漫延。
[0022]该小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器固定安装在小型固体火箭发动机正立式试车试验台体上，为了保证导引效果，防止燃气及燃烧残留物反弹对发动机以及其他试验设备的造成影响，导流器安装位置要求:在竖直平面内，固体火箭发动机尾喷口轴线与导流面的截面曲线的夹角不大于30°，即尾喷口轴线与导流面的截面曲线具有交点，过交点做导流面截面曲线的切线，该切线与尾喷口轴线的夹角不大于30°。
[0023]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，其特征在于:由导流体和支架组成;所述支架由处于导流体外侧的钢板组焊而成;支架内部焊接钢丝加强网；导流体由耐高温水泥浇注在支架内部形成;导流体朝向固体火箭发动机尾喷口的导流面在竖直平面内的截面曲线为弧线段和直线段组成，其中直线段为弧线段下部末端切线；导流体导流面的两侧有向上的凸出边沿。2.根据权利要求1所述一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，其特征在于:所述导流器固定安装在小型固体火箭发动机正立式试车试验台体上，且在竖直平面内，固体火箭发动机尾喷口轴线与导流面的截面曲线的夹角不大于30°。3.根据权利要求1所述一种小型固体火箭发动机正立式试车燃气导流器，其特征在于:所述弧线段采用系数为I的反比例函数曲线。
【文档编号】F02K9/96GK105971769SQ201610550774
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月13日
【发明人】曾国庆, 梁伟, 祝子文, 赵小琛, 高山, 周向东
【申请人】西安航天动力测控技术研究所