发动机固体助推器捕获装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种发动机固体助推器捕获装置，包括捕获框架、安装在捕获框架内侧壁上的多个滑槽组、位于捕获框架内的能量吸收部件；捕获框靠近待捕获固体助推器的一端开口，形成捕获通道入口；能量吸收部件包括安装在滑槽组上的滑动档杆、安装在滑动档杆和捕获框架之间的吸能拉杆组和安装在吸能拉杆组上的吸能盒；吸能拉杆组水平设置，形成捕获通道；吸能盒为中空的柱状结构，其侧面开设有导向槽；吸能盒安装在滑动档杆上，分布在滑动档杆的两侧，并位于捕获通道的中部；吸能拉杆和吸能盒均由塑性材料制成，以通过吸能拉杆的塑性拉伸和吸能盒的塑性压缩来捕获发动机固体助推器。在分离转级试验中，本发明能在2.7m捕获分离出的固体助推器。
【专利说明】
发动机固体助推器捕获装置
技术领域
[0001 ]本发明属于冲压发动机自由射流试验领域，具体涉及一种捕获冲压发动机固体助推器的装置。
【背景技术】
[0002]分离转级试验主要在自由射流试验条件下模拟固体助推器与液体冲压发动机的分离过程。在分离转级试验中，冲压发动机处于高速模拟环境来流中。在固体助推器分离前，固体助推器与冲压发动机通过连接机构连接在一起。冲压发动机进气道唇口前设置有堵盖装置，以阻挡环境来流进入冲压发动机进气道。堵盖装置打开后，环境来流进入冲压发动机进气道，连接机构断开，固体助推器在发动机进气道内气体压力的作用下被推出，实现分离过程。固体助推器重90kg，分离速度为30m/s。在自由射流试验台上进行分离转级试验时，为保障试验系统和发动机的安全，需要对分离出来的固体助推器在2.7m距离内完成捕获。
【发明内容】
[0003]为了在分离转级试验中对分离出的固体助推器在2.7m内进行捕获，本发明提出一种固体助推器捕获装置。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]发动机固体助推器捕获装置，其特殊之处在于:
[0006]包括捕获框架、安装在捕获框架内侧壁上的多个滑槽组、位于捕获框架内的能量吸收部件以及设置在捕获框架底部的支撑架；
[0007]所述捕获框架为立体框架结构，其靠近待捕获固体助推器的一端开口，形成捕获通道入口；
[0008]所述多个滑槽组水平设置，每个滑槽组由分别安装在捕获框架相对的两个内侧壁上、位置相对应的两个滑槽组成；
[0009]所述能量吸收部件包括滑动档杆、多个吸能拉杆组和多个吸能盒；
[0010]所述滑动档杆包括多个相互平行的横杆和位于多个横杆之间起连接作用的竖杆；所述多个横杆的端部分别位于所述多个滑槽组内；
[0011 ]所述多个吸能拉杆组水平设置，形成捕获通道;每个吸能拉杆组包括对称安装在滑动档杆的横杆上的两个吸能拉杆;每个吸能拉杆的另一端通过其端部的安装座与捕获框架的两侧壁相连；
[0012]所述吸能盒为中空的柱状结构，其侧面开设有多个导向槽;所述吸能盒安装在滑动档杆的竖杆上，分布在竖杆的两侧，并位于所述捕获通道的中部;所述竖杆正对捕获通道入口的侧面为第一侧面，另一侧面为第二侧面;所述第一侧面上的吸能盒数量大于或等于第二侧面上的吸能盒数量；
[0013]所述吸能拉杆和吸能盒均由塑性材料制成，以通过吸能拉杆的塑性拉伸和吸能盒的塑性压缩来捕获发动机固体助推器。
[0014]基于上述基本技术方案，本发明还作出如下优化和限定:
[0015]上述捕获框架为六面体或者七面体框架结构。
[0016]上述捕获框架采用8号角钢焊接而成，刚性适中。
[0017]上述吸能盒为中空的长方体结构，其四个侧面上均开设有均匀分布的多个长方形导向槽。
[0018]上述吸能盒有3个，其中2个吸能盒安装在所述第一侧面上，关于待捕获固体助推器的运动路径对称，同时整体位于所述运动路径也即捕获通道的中部，便于拦截待捕获固体助推器;另外I个吸能盒安装在所述第二侧面上，其中部与所述运动路径重合。
[0019]上述吸能盒的材料均为纯铝，塑性压缩性能好。
[0020]上述滑槽组有2个，所述横杆有2个。
[0021]上述吸能拉杆的直径为Φ 20mm。
[0022]上述捕获通道的截面尺寸为1460mm X 960mm，总长度为2750mm。
[0023]上述捕获框架的底部安装有固定支撑架，用于将捕获装置安装在分离转级试验舱平台上。
[0024]本发明的优点是:
[0025]本发明的能量吸收部件通过压缩和拉伸两种塑性变形的组合方式来吸收冲击能量，在能量吸收部件吸收能量不足的情况下，可通过捕获框架变形吸收能量，能够在2.7m的距离内使固体助推器减速并防止其反弹。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的原理不意图；
[0027]图2是本发明的立体图；
[0028]图3是本发明的能量吸收部件的结构示意图；
[0029]图4是本发明的吸能盒的结构示意图。
[0030]图中，丨-捕获框架、2-滑动档杆、21-横杆、22-竖杆、3_吸能盒、4_吸能拉杆、5-固定支撑架、6-固体助推器、7-滑槽、8-捕获通道。
【具体实施方式】
[0031]如图1和图2所示，本发明所提供的发动机固体助推器捕获装置，包括捕获框架1、安装在捕获框架I内侧壁上的多个滑槽组、位于捕获框架I内的能量吸收部件。
[0032]捕获框架I为立体框架结构，其靠近待捕获固体助推器6的一端开口，形成捕获通道入口；本实施例中捕获框架I为采用8号角钢焊接而成的七面体框架结构，如图2所示。
[0033]多个滑槽组水平设置，每个滑槽组由分别安装在捕获框架I相对的两个内侧壁上、位置相对应的两个滑槽7组成；
[0034]能量吸收部件包括滑动档杆2、由塑性材料制成的多个吸能拉杆组和吸能盒3;
[0035]滑动档杆2包括多个相互平行的横杆21和位于多个横杆21之间起连接作用的竖杆22 ；多个横杆21的端部分别位于多个滑槽组内；
[0036]多个吸能拉杆组水平设置，形成捕获通道8，；每个吸能拉杆组包括对称安装在滑动档杆2的横杆21上的两个吸能拉杆4;每个吸能拉杆4的另一端通过其端部的安装座41与捕获框架I的两侧壁相连；
[0037]吸能盒3为中空的柱状结构(例如中空的长方体或圆柱体等)，采用塑性材料(例如铝)制成，其侧面开设有多个导向槽31，以降低吸能盒的整体强度，使其在较小载荷下压溃变形，以吸收冲击能；吸能盒3安装在滑动档杆2的竖杆22上，分布在竖杆22的两侧，并位于捕获通道8的中部;竖杆22正对捕获通道入口的侧面为第一侧面，另一侧面为第二侧面;第一侧面上的吸能盒数量大于或等于第二侧面上的吸能盒数量。
[0038]本实施例中共有3个铝制吸能盒，均采用中空的长方体结构，其四个侧面上均开设有均匀分布的多个长方形导向槽，如图4所示。其中，竖杆22的第一侧面上设置2个吸能盒，第二侧面上设置I个吸能盒，且每个侧面的吸能盒整体位于捕获通道8的中部。
[0039]本发明优选的横杆21有2个，相应的，滑槽有2组，吸能拉杆有2组，每个吸能拉杆的直径为Φ 20mm。
[0040]本发明捕获通道8的的优选大小为:截面尺寸1460_X960mm，总长度为2750_。
[0041]为便于将本发明的安装在分离转级试验舱的底板上，本发明在捕获框架的底部安装有固定支撑架5。
[0042]本发明的捕获原理是:
[0043]本发明通过结构件的塑性变形将发动机固体助推器的动能吸收，主要的吸能部件为多个吸能盒(塑性压缩)和多组吸能拉杆组(塑性拉伸)。
[0044]在冲击碰撞过程中，固定在滑动挡杆上的吸能盒先变形压溃，之后滑动挡杆在捕获过程中直接传递冲击力。吸能拉杆一端与捕获框架连接，另一端与滑动挡杆连接，通过吸能拉杆塑性拉伸吸收固体助推器动能;在能量吸收部件吸收能量不足的情况下，可通过捕获框架变形吸收能量。
【主权项】
1.发动机固体助推器捕获装置，其特征在于: 包括捕获框架、安装在捕获框架内侧壁上的多个滑槽组、位于捕获框架内的能量吸收部件； 所述捕获框架为立体框架结构，其靠近待捕获固体助推器的一端开口，形成捕获通道入口； 所述多个滑槽组水平设置，每个滑槽组由分别安装在捕获框架相对的两个内侧壁上、位置相对应的两个滑槽组成； 所述能量吸收部件包括滑动档杆、多个吸能拉杆组和多个吸能盒； 所述滑动档杆包括多个相互平行的横杆和位于多个横杆之间起连接作用的竖杆;所述多个横杆的端部分别位于所述多个滑槽组内； 所述多个吸能拉杆组水平设置，形成捕获通道;每个吸能拉杆组包括对称安装在滑动档杆的横杆上的两个吸能拉杆;每个吸能拉杆的另一端通过其端部的安装座与捕获框架的两侧壁相连； 所述吸能盒为中空的柱状结构，其侧面开设有多个导向槽;所述吸能盒安装在滑动档杆的竖杆上，分布在竖杆的两侧，并位于所述捕获通道的中部;所述竖杆正对捕获通道入口的侧面为第一侧面，另一侧面为第二侧面;所述第一侧面上的吸能盒数量大于或等于第二侧面上的吸能盒数量； 所述吸能拉杆和吸能盒均由塑性材料制成，以通过吸能拉杆的塑性拉伸和吸能盒的塑性压缩来捕获发动机固体助推器。2.根据权利要求1所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述捕获框架为六面体或者七面体框架结构。3.根据权利要求2所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述捕获框架采用8号角钢焊接而成。4.根据权利要求1或2或3所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述吸能盒为中空的长方体结构，其四个侧面上均开设有均匀分布的多个长方形导向槽。5.根据权利要求4所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述吸能盒有3个。6.根据权利要求5所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述吸能盒的材料均为纯铝。7.根据权利要求6所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述滑槽组有2个，所述横杆有2个。8.根据权利要求7所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述吸能拉杆的直径为Φ 20mm。9.根据权利要求8所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述捕获通道的截面尺寸为1460mm X 960mm，总长度为2750mm。10.根据权利要求1或2或3所述的发动机固体助推器捕获装置，其特征在于:所述捕获框架的底部安装有固定支撑架。
【文档编号】G01M15/02GK106053085SQ201610607126
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】朱舒扬
【申请人】西安航天动力试验技术研究所