冲压发动机分离试验用堵盖作动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种冲压发动机分离试验用堵盖作动装置，包括气缸控制单元、堵盖连杆单元和堵盖位置检测单元，用于在自由射流台上进行冲压发动机分离转级试验时，模拟进气道整流罩打开的动态过程。将进气道试验堵盖作动装置安装在喷管和进气道唇口之间，分离前堵盖将进气道唇口遮挡；分离开始时刻，作动系统将堵盖打开，进气道开始捕获来流，发动机内通道开始建压。试验堵盖确保了地面分离转级试验中进气道起动建压的过程与飞行试验过程一致，确保了地面分离转级过程的真实性；而且本实用新型专利技术堵盖作动装置消除飞行试验用进气道整流罩打开后可能会对试验设备和发动机造成破坏的风险。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种冲压发动机分离试验用堵盖作动装置，包括气缸控制单元、堵盖连杆单元和堵盖位置检测单元，用于在自由射流台上进行冲压发动机分离转级试验时，模拟进气道整流罩打开的动态过程。将进气道试验堵盖作动装置安装在喷管和进气道唇口之间，分离前堵盖将进气道唇口遮挡；分离开始时刻，作动系统将堵盖打开，进气道开始捕获来流，发动机内通道开始建压。试验堵盖确保了地面分离转级试验中进气道起动建压的过程与飞行试验过程一致，确保了地面分离转级过程的真实性；而且本技术堵盖作动装置消除飞行试验用进气道整流罩打开后可能会对试验设备和发动机造成破坏的风险。【专利说明】冲压发动机分离试验用堵盖作动装置
本技术属于冲压发动机试验
，主要涉及发动机分离试验装置，具体是一种冲压发动机分离试验用堵盖作动装置。用于在地面自由射流试验台上进行分离转级试验时，研究进气道整流罩打开对分离转级的影响。
技术介绍
冲压发动机作为临近空间飞行器巡航级动力系统，不能产生静止推力。飞行器在助推段，助推器先将飞行器加速到起动马赫数以上；飞行器开始分离转级，即进气道整流罩打开、助推分离，发动机快速点火。转级过程飞行器处于无动力状态，故分离转级过程时间要求尽量短。如果整流罩打开时间过早，分离转级过程时间变长，且飞行器结构风险增大；如果整流罩打开时间过晚，则发动机内通道建压未完成，影响助推分离可靠性。为了有效降低冲压发动机的飞行试验风险，最佳解决方案是在地面自由射流试验台进行发动机分离转级试验。作为试验装置，堵盖不能直接采用飞行状态使用的进气道整流罩，因为整流罩解锁、打开和抛离过程会破坏设备喷管和发动机产品。故需要设计分离转级试验用进气道堵盖作动系统来模拟发动机整流罩打开过程，研究分离转级试验中整流罩打开对分离转级试验特性的影响。目前按尚未见到自由射流试验台上进行分离转级试验时，进气道堵盖打开对分离转级结果影响的报导。
技术实现思路
本技术针对冲压发动机分离转级试验需求，提供一种堵盖以转动方式打开，堵盖打开速度与真实进气道整流罩的打开速度在同一量级，试验过程能够精确获得进气道整流罩作动时间的冲压发动机分离试验用堵盖作动装置。本技术的技术解决方案:冲压发动机分离试验用堵盖作动装置，包括气缸控制单元、堵盖连杆单元和堵盖位置检测单元。所述汽缸控制单元包括汽缸2、设置在汽缸内的活塞杆23、无杆腔高压气体贮箱3、无杆腔控制阀4、无杆腔截止阀9、有杆腔高压气体贮箱5、有杆腔控制阀6以及有杆腔截止阀10，所述活塞杆将汽缸2分为有杆腔22和无杆腔21，所述无杆腔高压气体贮箱3通过无杆腔截止阀9与无杆腔21连通，所述有杆腔高压气体贮箱5通过有杆腔控制阀6与有杆腔22连通，所述无杆腔控制阀4与无杆腔21连通，所述有杆腔截止阀10与有杆腔22连通，所述无杆腔控制阀4和有杆腔控制阀6控制指令均由发动机试验台控制系统24发出；所述堵盖连杆单元包括堵盖1、连杆13、固定转轴14、近位限位装置11和远位限位装置12，所述堵盖固定在连杆13的一端，所述连杆13的另一端与固定转轴14连接且能够绕固定转轴14在一个平面内转动，所述活塞杆23的端部固定在连杆13的中部，所述近位限位装置11用于将堵盖I限定在关闭位置，所述远位限位装置12用于将堵盖I限定在打开位置；所述堵盖位置检测单元包括位于堵盖关闭位置的近位磁感应传感器8、位于堵盖打开位置的远位磁感应传感器7以及试验台数采系统25，所述近位磁感应传感器用于敏感堵盖的关闭位置并将关闭位置信号发送给试验台数采系统25 ;所述远位磁感应传感器用于敏感堵盖的打开位置并将打开位置信号发送给试验台数采系统25。上述活塞杆通过滑动轴承与连杆连接。上述堵盖轴向位置安装在试验用设备喷管和进气道唇口之间。上述无杆腔控制阀4、有杆腔控制阀6均为气动控制阀。本技术所具有优点:1、本技术根据试验需要，将空气动力学、自动控制技术以及机械传动技术综合运用，创造性设计出冲压发动机分离试验用堵盖作动装置，解决了自由射流试验台上进行分离转级试验时，考核进气道整流罩打开对分离转级影响的问题。2、堵盖作动系统作动时间与进气道整流罩解锁打开的时间非常接近，试验装置成本低，安全性好，重复使用的一致性高。3、本技术的实现还在于试验堵盖轴向位置安装在试验用设备喷管和进气道唇口之间，这样可以在堵盖打开指令之前确保发动机内通道没有气流振荡，真实模拟整流罩打开的影响。4、本技术堵盖的作动源采用气动气缸，控制阀采用气动作动阀。采用气动作动方式可确保作动装置快速作动，且对试验台无污染。5、因为采用气动作动堵盖转动方案，堵盖作动系统在分离转级试验过程中的作动时间与进气道整流罩打开时间非常接近，而且能够实现试验台自动控制，试验台系统能够精确记录堵盖打开时间，而且具有成本低，安全性好，可重复性好，试验数据一致性好的特点。【专利附图】【附图说明】图1是本技术堵盖作动工作示意图；图2是本技术堵盖安装位置示意图；图3是本技术堵盖作动系统工作流程图；图4是冲压发动机分离转级试验中堵盖作动系统的试验数据曲线图；其中附图标记为:1-堵盖，2-汽缸，3-无杆腔高压气体贮箱，4-无杆腔控制阀，5-有杆腔高压气体贮箱，6-有杆腔控制阀，7-远位磁感应传感器，8-近位磁感应传感器，9-无杆腔截止阀，10-有杆腔截止阀，11-近位限位装置，12-远位限位装置，13-连杆，14-固定转轴，21-无杆腔，22-有杆腔，23-活塞杆，24-发动机试验台控制系统，25-发动机试验台数采系统。【具体实施方式】本技术提供的冲压发动机分离试验用堵盖作动装置，主要包括有气缸控制单元，堵盖连杆单元和堵盖位置检测单元。汽缸控制单元包括汽缸2、设置在汽缸内的活塞杆23、无杆腔高压气体贮箱3、无杆腔控制阀4、无杆腔截止阀9、有杆腔高压气体贮箱5、有杆腔控制阀6以及有杆腔截止阀10，活塞杆23将汽缸2分为有杆腔22和无杆腔21，无杆腔高压气体贮箱3通过无杆腔截止阀9与无杆腔21连通，有杆腔高压气体贮箱5通过有杆腔控制阀6与有杆腔22连通，通过无杆腔控制阀4将无杆腔21内的高压气体排出，通过有杆腔截止阀10将有杆腔22内的高压气体排出，无杆腔控制阀4和有杆腔控制阀6控制指令均由发动机试验台控制系统24发出；无论是有杆腔还是无杆腔对应的电动控制阀控制信号均由发动机试验台控制系统24发出。堵盖连杆单元包括堵盖1、连杆13、固定转轴14、近位限位装置11和远位限位装置12，盖固连在连杆顶端，该连杆的另一端与固定转轴连接，固定转轴可以固定在墙面上，也可以固定在发动机安装台面上，还可以固定在地面上，双腔气缸的活塞杆端头通过轴承连接在连杆的中部，连杆能够绕固定转轴14在一个平面内转动由汽缸的活塞运动驱动连杆运动，带动堵盖作动，近位限位装置11用于将堵盖I限定在关闭位置，远位限位装置12用于将堵盖I限定在打开位置。堵盖位置检测单元包括近位磁感应传感器8、远位磁感应传感器7以及试验台数采系统25，近位磁感应传感器8设置于堵盖关闭检测位置，远位磁感应传感器7设置并安装于堵盖打开检测位置。近位磁感应传感器用于敏感堵盖的关闭位置并将关闭位置信号发送给试验台数采系统25 ;远位磁感应传感器用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
冲压发动机分离试验用堵盖作动装置，其特征在于：包括气缸控制单元、堵盖连杆单元和堵盖位置检测单元，所述汽缸控制单元包括汽缸（2）、设置在汽缸内的活塞杆（23）、无杆腔高压气体贮箱（3）、无杆腔控制阀（4）、无杆腔截止阀（9）、有杆腔高压气体贮箱（5）、有杆腔控制阀（6）以及有杆腔截止阀（10），所述活塞杆将汽缸（2）分为有杆腔（22）和无杆腔（21），所述无杆腔高压气体贮箱（3）通过无杆腔截止阀（9）与无杆腔（21）连通，所述有杆腔高压气体贮箱（5）通过有杆腔控制阀（6）与有杆腔（22）连通，所述无杆腔控制阀（4）与无杆腔（21）连通，所述有杆腔截止阀（10）与有杆腔（22）连通，所述无杆腔控制阀（4）和有杆腔控制阀（6）控制指令均由发动机试验台控制系统（24）发出；所述堵盖连杆单元包括堵盖（1）、连杆（13）、固定转轴（14）、近位限位装置（11）和远位限位装置（12），所述堵盖固定在连杆（13）的一端，所述连杆（13）的另一端与固定转轴（14）连接且能够绕固定转轴（14）在一个平面内转动，所述活塞杆（23）的端部固定在连杆（13）的中部，所述近位限位装置（11）用于将堵盖（1）限定在关闭位置，所述远位限位装置（12）用于将堵盖（1）限定在打开位置；所述堵盖位置检测单元包括位于堵盖关闭位置的近位磁感应传感器（8）、位于堵盖打开位置的远位磁感应传感器（7）以及试验台数采系统（25），所述近位磁感应传感器用于敏感堵盖的关闭位置并将关闭位置信号发送给试验台数采系统（25）；所述远位磁感应传感器用于敏感堵盖的打开位置并将打开位置信号发送给试验台数采系统（25）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雍雪君，刘华，梁俊龙，郭斌，吴宝元，王玉峰，樊根民，石波，杨宝娥，朱向东，呼延霄，
申请(专利权)人：中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所，
类型：实用新型
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