一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，属于水下火箭发动机技术领域。该系统包括支架、传感器组件、轨道基座、第一数据水密舱、第二数据水密舱、试车台、升降平台以及水上测控设备，传感器组件安装在支架上并通过调节支架在轨道基座上位置可以实现对火箭发动机尾部喷流场不同区域的测试，第一数据水密舱用于对传感器组件获取的信息进行调理、采集后传输给水上测控设备以实现数据实时传输，第二数据水密舱用于对传感器组件获取的信息进行调理、采集以及存储以实现数据备份，待测试的水下火箭发动机安装在试车台上。该系统实现了外场开阔水域对火箭发动机尾喷流场的测试，且测试结果可信度高。且测试结果可信度高。且测试结果可信度高。

【技术实现步骤摘要】
一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统


[0001]本专利技术涉及一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，属于水下火箭发动机


技术介绍

[0002]水下火箭发动机具有机动性强、隐蔽性好、可靠性高等优势，因此其用于主动攻击水雷、鱼雷、潜射导弹等水下高速攻击武器的主要推进动力。火箭发动机在水下工作时，喷管燃气与周围水介质剧烈相互作用形成含有激波、相变、漩涡等复杂物理过程的不稳定多相流流动现象，直接影响发动机的推力、噪声及结构等方面问题。
[0003]目前关于水下火箭发动机尾流场的研究大多基于数值模拟方法，虽然其具有成本低、速度快等优势，但仿真计算的结果与实际复杂的物理过程有一定差别。对于试验研究也仅在有限水域模拟试验环境的容器中进行，但受容器壁面的影响较大。因此需要在外场开阔水域中对火箭发动机尾喷流场进行测试，而目前并没有可适用于水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，该系统实现了外场开阔水域对火箭发动机尾喷流场的测试，为水下火箭发动机燃气射流结构及特性参数提供必要的外场开阔水域测试手段，从而为水下固体火箭发动机研制、设计和数值计算等提供必要的试验数据和技术支持。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，包括支架、传感器组件、轨道基座、第一数据水密舱、第二数据水密舱、试车台、升降平台以及水上测控设备；
>[0007]所述支架是用于安装传感器组件的镂空结构；
[0008]所述传感器组件用于获取研究水下火箭发动机尾流场所需的信息；
[0009]所述轨道基座为矩形框架结构，用于安装支架；
[0010]所述第一数据水密舱用于对传感器组件获取的信息进行调理、采集后传输给水上测控设备，从而能够将测试的数据实时反馈给水上测控设备；
[0011]所述第二数据水密舱用于对传感器组件获取的信息进行调理、采集以及存储，用于采集信息的备份；
[0012]所述试车台用于安装水下火箭发动机；
[0013]轨道基座、第一数据水密舱、第二数据水密舱以及试车台均安装在升降平台上；待测试的水下火箭发动机安装在试车台上；支架安装在轨道基座上；传感器组件安装在支架上，且传感器组件位于水下火箭发动机尾部喷流场不同区域，用于获取下火箭发动机尾部不同区域(如气相区、气液混合相区以及液相区)的信息；第一数据水密舱以及第二数据水密舱分别与传感器组件电性连接，第一数据水密舱还与水上测控设备电性连接。
[0014]进一步地，所述支架包括内环、外环、安装杆、可调支腿以及横梁；
[0015]内环和外环均是中空圆环结构，内环位于外环内，且通过安装杆连接在一起；传感器组件安装在安装杆上；两根可调支腿的一端分别与横梁连接，两根可调支腿的另一端分别与外环连接，通过可调支腿可以调节传感器组件在竖直方向的位置；横梁安装在轨道基座上。
[0016]进一步地，轨道基座上端的两条相对框架的内侧加工有滑动槽，此时横梁与轨道基座的滑动槽滑动配合，便于调节传感器组件与水下火箭发动机尾部之间的距离。
[0017]进一步地，传感器组件包括温度传感器、压力传感器以及流速传感器。
[0018]进一步地，所述测试系统还包括摄像水密舱，摄像水密舱安装在升降平台上，其水密舱体内安装有高速摄像机，用于拍摄水下火箭发动机尾喷流场的形貌特征。
[0019]进一步地，所述第一数据水密舱、第二数据水密舱以及摄像水密舱的水密舱体均能满足200米水深耐压条件。
[0020]有益效果
[0021](1)本专利技术采用镂空结构的支架用于安装传感器组件，可以减小对尾流场结构的影响，测试尽量真实的流场参数。
[0022](2)本专利技术将支架安装在轨道基座上，可以根据不同尺寸火箭发动机尾流场测试点调节支架位置；将轨道基座设计成矩形框架结构，可以明显的减小重量，方便测试系统的装调。
[0023](3)本专利技术中的两个数据水密舱属于冗余设计，两个数据水密舱独立工作，保证测试数据采集的可靠性。
[0024](4)本专利技术所述测试系统结构，操作简便，实现了外场开阔水域对火箭发动机尾喷流场的测试，能够满足不同类型、不同尺寸火箭发动机燃气射流流场测试要求，测试结果可信度高，为水下固体火箭发动机研制、设计和数值计算等提供必要的试验数据和技术支持。
附图说明
[0025]图1为实施中所述外场测试系统的总体框架示意图。
[0026]图2为传感器组件与火箭发动机的装配关系示意图。
[0027]图3为支架的结构示意图。
[0028]图4为摄像水密舱的结构示意图。
[0029]其中，1
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试车台，2
‑
火箭发动机，3
‑
支架，3.1
‑
外环，3.2
‑
安装杆，3.3
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内环，3.4
‑
可调支腿，3.5
‑
横梁，4
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轨道基座，5
‑
升降平台，6
‑
水密舱体，7
‑
高速摄像机，8
‑
传感器组件。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步阐述。其中，在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]实施例1
[0032]一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，包括支架3、传感器组件8、轨道基座4、第一数据水密舱、第二数据水密舱、摄像水密舱、试车台1、升降平台5以及水上测控设备；
[0033]如图3所示，所述支架3包括内环3.3、外环3.1、安装杆3.2、可调支腿3.4以及横梁3.5；内环3.3和外环3.1均是中空圆环结构，内环3.3位于外环3.1内，且通过安装杆3.2连接在一起，即安装杆3.2的一端与外环3.1连接，安装杆3.2的另一端与内环3.3连接；两根可调支腿3.4的一端分别与横梁3.5连接，两根可调支腿3.4的另一端分别与外环3.1连接，通过可调支腿3.4可以调节传感器组件8在竖直方向的位置；
[0034]所述传感器组件8包括温度传感器、压力传感器以及流速传感器，用于获取研究水下火箭发动机2尾流场所需的信息；
[0035]所述轨道基座4为矩形框架结构，其上端两条相对框架的内侧加工有滑动槽，如图2所示；
[0036]所述第一数据水密舱的水密舱体6能满足200米水深耐压条件，该水密舱体6内安装有调理模块、数据采集组件以及漏水检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，其特征在于：包括支架、传感器组件、轨道基座、第一数据水密舱、第二数据水密舱、试车台、升降平台以及水上测控设备；所述支架是用于安装传感器组件的镂空结构；所述传感器组件用于获取研究水下火箭发动机尾流场所需的信息；所述轨道基座为矩形框架结构；所述第一数据水密舱用于对传感器组件获取的信息进行调理、采集后传输给水上测控设备；所述第二数据水密舱用于对传感器组件获取的信息进行调理、采集以及存储；轨道基座、第一数据水密舱、第二数据水密舱以及试车台均安装在升降平台上；待测试的水下火箭发动机安装在试车台上；支架安装在轨道基座上；传感器组件安装在支架上，且传感器组件位于水下火箭发动机尾部喷流场不同区域；第一数据水密舱以及第二数据水密舱分别与传感器组件电性连接，第一数据水密舱还与水上测控设备电性连接。2.根据权利要求1所述的一种水下火箭发动机尾喷流场的外场测试系统，其特征在于：所述支架包括内环、外环、安装杆、可调支腿以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，韦世锋，张斌，王琦，王理，郭一帆，石源，屈建飞，
申请(专利权)人：宜昌测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：