【技术实现步骤摘要】
一种用于固体火箭发动机喷焰特性研究的实验装置及方法
[0001]本专利技术涉及固体火箭发动机
,具体为一种用于固体火箭发动机喷焰特性研究的实验装置及方法
。
技术介绍
[0002]固体火箭发动机工作过程中,推进剂燃烧产生的高温高压燃气经喷管加速喷出后形成发动机喷焰,这种喷焰的流动与辐射等特性被广泛应用于火箭等目标的探测
、
跟踪及识别,因此,对固体火箭发动机喷焰的特性研究具有重要的意义
。
由于在稠密大气层内,固体火箭发动机出的超声速富燃燃气射流与周围大气相互掺混形成复燃效应,由于复燃效应,在不同的飞行参数和环境条件下,发动机喷焰的形态结构
、
参数分布和过程演变等均呈现不同的特征,对喷焰的辐射特性产生重要的影响
。
目前,在地面开展的固体火箭发动机喷焰特性测量实验无法模拟在真实飞行条件
(
包括飞行高度
、
飞行速度
)
下空气高速来流环境对喷焰发展特性的影响
。
因此,现有地面实验测试系统针对固体火箭发动机喷焰特性的测量结果与真实飞行条件下实际发动机喷焰特性存在较大的偏差
。
技术实现思路
[0003]为了克服上述现有技术存在的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种用于固体火箭发动机喷焰特性研究的实验装置及方法,以解决现有实验测试系统无法模拟高速飞行气流环境,喷焰的流动与辐射等特性测量结果与真实飞行状态存在较大偏差的技术问题
。
[000 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种用于固体火箭发动机喷焰特性研究的实验装置,其特征在于,包括空气导流壳体
(1)、
固体燃气发生器
(2)、
喷焰观测实验筒
(3)、
排气筒
(4)
;所述空气导流壳体
(1)、
喷焰观测实验筒
(3)
和排气筒
(4)
依次连通,所述固体燃气发生器
(2)
同轴套设在空气导流壳体
(1)
内,所述固体燃气发生器
(2)
的端部与空气导流壳体
(1)
的端部通过法兰连接;所述固体燃气发生器
(2)
的外壁与空气导流壳体
(1)
的内壁之间形成环形空气流道,所述空气导流壳体
(1)
靠近固体燃气发生器
(2)
的端部处径向设置若干管路接头
(12)
,用于将高压高温空气输入至环形空气流道内;所述固体燃气发生器
(2)
内部空腔形成燃气流道,所述燃气流道出口与环形空气流道出口在喷焰观测实验筒
(3)
内汇合设置
。2.
根据权利要求1所述的一种用于固体火箭发动机喷焰特性研究的实验装置,其特征在于,所述固体燃气发生器
(2)
包括燃烧室壳体
(21)、
固体推进剂药柱
(22)、
喷管衬套
(23)、
喷管壳体
(24)
和点火器
(25)
;所述燃烧室壳体
(21)
同轴套设在空气导流壳体
(1)
内,燃烧室壳体
(21)
的一端与空气导流壳体
(1)
的端部通过法兰连接,且在同侧端部设有中心通孔,所述点火器
(25)
安装在中心通孔内,所述喷管壳体
(24)
装配在燃烧室壳体
(21)
的另一端;所述固体推进剂药柱
(22)
设置在燃烧室壳体
(21)
内,所述喷管衬套
(23)
为台阶圆柱体,套设于喷管壳体
(24)
内部,其内型面为收缩
‑
扩张的环形喷管型面;所述燃气流道在固体推进剂药柱
(22)
和喷管衬套
(23)
内设置,并延伸至喷管壳体
(24)
外与环形空气流道在喷焰观测实验筒
(3)
内汇合设置
。3.
根据权利要求2所述的一种用于固体火箭发动机喷焰特性研究的实验装置,其特征在于,所述喷管壳体
(24)
的外壳体侧面为收缩光滑曲线,所述曲线由喷管壳体
(24)
靠近燃烧室壳体
(21)
的一端至喷管壳体
(24)
的出口端依次包括喷管壳体母线
(241)、
第一过渡曲线
(242)、
倾斜母线
(243)、
第二过渡曲线
(244)
和水平线
(245)
,其中倾斜母线
(243)
与水平线
(245)
...
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