一种空间发动机试验羽流压力测量系统的制作方法

本发明涉及空间发动机地面试验，具体涉及一种空间发动机试验羽流压力测量系统。

背景技术：

1、空间发动机普遍应用于火箭、卫星等航天器上。发动机在真空环境下点火时，在喷口处将会形成向外部环境自由膨胀的真空羽流。真空羽流将对位于羽流场中的航天器表面产生撞击，并造成力、热及表面污染效应。羽流场内压力的短时局部升高将会破坏航天器的表面属性或损坏科学仪器，缩短航天器寿命，甚至导致航天器失效。

2、现有技术中的空间发动机试验羽流压力测量装置，在压力测点位置的侧板表面开孔，安装测压导气管，导气管另一端通过软管与微差压变送器连接，通过微差压变送器测量羽流撞击在平板上的表面压强。使用时传感器引出两个测压管，一端连接气动力测板引入的被测气体，另一端接到背压区，测压端的压力与背压区压力的差值即为该位置的压力值。

3、但是，该测量装置较为复杂，除了需要在真空舱内安装待测压力端的导气装置和传感器，还需要布置背压区，并铺设较长的测压管或专门设置电动阀门来控制背压区的压力稳定。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于空间发动机试验羽流压力测量装置较为复杂，除了需要在真空舱内安装待测压力端的导气装置和传感器，还需要布置背压区，并铺设较长的测压管或专门设置电动阀门来控制背压区的压力稳定，从而提供一种空间发动机试验羽流压力测量系统。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种空间发动机试验羽流压力测量系统，至少包括：压差传感器，所述压差传感器的本体上设置有测量端接口、参考端接口以及背压接口；测量端导气管，一端与所述测量端接口相连，另一端适于布置在空间发动机羽流场内的压力测点处，以使空间发动机羽流场内的气体能够进入所述压差传感器的内部；参考端导气管，一端与所述参考端接口相连，另一端与所述背压接口相连，以使进入所述压差传感器内部的气体能够从所述背压接口流至所述参考端接口；其中，沿气体的输送方向上所述背压接口至少包括两个不同内径的气体通道，以使所述参考端接口处的气压在试验中的预设时间段内保持恒定。

4、进一步地，所述背压接口呈管状结构，沿气体的输送方向上所述背压接口的管身结构包括若干外径不同的节段；每个所述节段内均至少设置有一个气体通道。

5、进一步地，同一所述节段内包括多个所述气体通道时，相邻的两个所述气体通道的内径不同。

6、进一步地，该空间发动机试验羽流压力测量系统还包括真空舱，空间发动机与所述压差传感器均设置在所述真空舱内。

7、进一步地，该空间发动机试验羽流压力测量系统还包括供电电缆、电源以及第一接线端子；所述第一接线端子设置在所述压差传感器上，所述供电电缆的一端与位于所述真空舱内部的所述第一接线端子相连，另一端与位于所述真空舱外部的电源相连接。

8、进一步地，该空间发动机试验羽流压力测量系统还包括信号电缆、数据采集设备以及第二接线端子；所述第二接线端子设置在所述压差传感器上，所述信号电缆的一端与位于所述真空舱内部的所述第二接线端子相连，另一端与位于所述真空舱外部的数据采集设备相连接。

9、进一步地，所述测量端导气管与所述参考端导气管均为由非金属材质制成的软管。

10、进一步地，所述测量端接口、参考端接口以及背压接口均为由金属材质制成的硬管。

11、本发明技术方案，具有如下优点：

12、本发明提供的空间发动机试验羽流压力测量系统，通过在压差传感器的上设置变径的背压接口，使得气体无法通过背压接口短时间填充至参考端导气管，保证压差传感器的参考端接口处的压力值在试验过程中恒定，测量端接口处测量的压力值与真空舱内的压力值的差值即为空间发动机羽流场内的压力测点处的压力值。相较于现有技术中的测量装置而言，简化了系统，无需设置背压区，取消了用于测量参考端接口处的压力值的装置，缩短了参考端导气管的长度，大幅减少现场的工作量，同时能够满足测量需求。

技术特征：

1.一种空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的空间发动机试验羽流压力测量系统，其特征在于，

技术总结
本发明涉及空间发动机地面试验技术领域，提供了一种空间发动机试验羽流压力测量系统，至少包括：压差传感器，压差传感器的本体上设置有测量端接口、参考端接口以及背压接口；测量端导气管，一端与测量端接口相连，另一端适于布置在空间发动机羽流场内的压力测点处；参考端导气管，一端与参考端接口相连，另一端与背压接口相连；其中，沿气体的输送方向上背压接口至少包括两个不同内径的气体通道，以使参考端接口处的气压在试验中的预设时间段内保持恒定。该测量系统，简化了系统，无需设置背压区，取消了用于测量参考端接口处的压力值的装置，缩短了参考端导气管的长度，大幅减少现场的工作量，同时能够满足测量需求。

技术研发人员：曹纯,凌思睿,杨龙,李海涛,许福生
受保护的技术使用者：北京航天试验技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14