【技术实现步骤摘要】
本申请涉及固体发动机结构完整性试验，尤其涉及一种固体发动机快速冷态冲击试验系统及方法。
技术介绍
1、固体火箭发动机的装药结构完整性是确保其在点火建压等载荷下的安全性及工作可靠性的基础，因此，为了准确分析和评估其装药结构完整性，必须利用有效的试验系统精确获得点火建压等载荷下装药结构的变形程度，然后与装药结构材料的极限承载能力进行比对。
2、传统试验技术提出的地面热试车方法虽然能够直接考核固体火箭发动机的装药结构完整性，但存在试验成本高，失败后后果严重，以及较难获得试验过程中装药结构材料变形程度等不足，因此，近年来逐渐被冷态冲击试验方法所取代，而仅用于验证性考核。冷态冲击试验的基本原理是通过储能系统及载荷传递装置对固体火箭发动机药柱内腔进行快速冲击，达到模拟发动机真实点火建压时对发动机装药结构产生的瞬间冲击效果。
3、但是，在对现有技术的研究与实践的过程中，本申请的专利技术人发现，现有冷态冲击试验方法存在结构组成复杂、实验安全性低、建压速率低以及无法精确测试分析变形程度中至少一种的技术问题。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，本专利技术提供了一种固体发动机快速冷态冲击试验系统及方法，通过结构组成更简单的冷态冲击试验系统及其控制难度较低的试验方法，全面考虑安全、数据测试采集和油路进出等因素的同时，能够满足更高测试条件下的测试需求。
2、第一方面，本申请提供了一种固体发动机快速冷态冲击试验系统，包括油源模块、输油模块、冲压测试
3、所述油源模块包括与所述输油模块连通的油泵电机组和与所述变形测试模块连通的液压油回收罐，所述油源模块用于通过油泵电机组将电能转换为液压能，将液压油储罐存储的液压油输送至所述输油模块；
4、所述输油模块包括与所述油源模块连通的单向阀、与所述冲击测试模块连通的左充放液控制阀和液压传感器，以及与所述变形测试模块连通的右充放液控制阀；所述输油模块用于将所述油源模块输送的液压油分别输送至所述冲压测试模块和所述变形测试模块；
5、所述冲击测试模块包括与所述输油模块连通的节流阀，所述冲击测试模块用于通过囊式蓄能器组进行充油蓄压操作，以模拟测试压强条件；
6、所述变形测试模块包括与所述输油模块连通的固体发动机装药结构试验器和计算机，所述变形测试模块用于对所述固体发动机装药结构试验器进行冷态冲击试验，并根据采集的所述固体发动机装药结构试验器的变形数据进行分析，得到试验分析结果。
7、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述输油模块，还包括高压过滤器、溢流阀、压力表和压力方向控制阀；其中，所述高压过滤器分别与所述单向阀和所述压力方向控制阀连通，所述溢流阀分别与所述高压过滤器和所述压力方向控制阀连通，所述压力表分别与所述高压过滤器和所述压力方向控制阀连通，所述压力方向控制阀还分别与所述左充放液控制阀和所述右充放液控制阀连通。
8、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述囊式蓄能组包括至少两个囊式蓄能器，所述囊式蓄能器包括壳体、胶囊、充液室、充气阀和进出液口；所述充气阀和所述进出液口分别位于所述壳体的两端，所述胶囊设于所述壳体内，所述胶囊与所述充气阀连通，所述充液室设于所述壳体内，所述充液室与所述进出液口连通。
9、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述变形测试模块，还包括应变光纤传感器、光纤光栅解调仪、左端面液压传感器、右端面液压传感器和可移动式ct设备。
10、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述变形测试模块中的固体发动机装药结构试验器，包括壳体、粘接界面层、药柱、内腔、左端盖、右端盖、左防爆泄压阀组、右防爆泄压阀、排气阀、液压油排空阀和油路入口。
11、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述应变光纤传感器粘贴固定于所述粘接界面层的轴向表面，且处于所述粘接界面层和所述药柱之间，所述应变光纤传感器还通过引线与所述光纤光栅解调仪连接，所述左端盖和所述右端盖通过螺栓与所述壳体连接，且所述左端盖和所述右端盖均内含o型密封圈。
12、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述左端面液压传感器通过o型密封圈固定安装于所述药柱的左侧，并与所述内腔的左侧相通，所述左端面液压传感器的输出端引线与计算机连接，所述右端面液压传感器安装于所述排气阀的下部管路上，所述右端面液压传感器的输出端引线与计算机连接，所述左端面液压传感器和所述右端面液压传感器分别用于测试内腔左右两侧的压力。
13、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述左防爆泄压阀组包括上防爆泄压阀和下防爆泄压阀，对称分置于所述油路入口的上下两侧，所述左防爆泄压阀组安装于所述左端盖的上侧，所述液压油排空阀安装于所述左端盖的下侧，所述油路入口和所述液压油排空阀均与所述内腔相通。
14、进一步地，在本申请的一些实施例中，所述右防爆泄压阀安装于所述右端盖的中间处，所述药柱的右端和o型密封圈之间安装排气阀，所述排气阀与所述内腔相通。
15、第二方面，本申请还提供了一种固体发动机快速冷态冲击试验方法，执行于如上所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，包括如下步骤：
16、对变形测试模块中的固体发动机装药结构试验器进行充油排气处理；
17、对冲击测试模块中的囊式蓄能器组进行充油蓄压处理；
18、基于预设试验条件，对所述固体发动机装药结构试验器进行打压冲击试验；
19、采集所述打压冲击试验对应的试验数据；
20、对所述试验数据进行数据分析，得到所述固体发动机装药结构试验器的冷态冲击试验分析结果。
21、如上所述，本申请提供一种固体发动机快速冷态冲击试验系统及方法，该试验系统包括油源模块、输油模块、冲压测试模块和变形测试模块；其中，油源模块用于提供和回收试验所需的液压油，输油模块用于将液压油分别输送至冲压测试模块和变形测试模块，冲击测试模块用于对囊式蓄能器组进行充油蓄压，以模拟测试压强条件，变形测试模块用于对固体发动机装药结构试验器进行冷态冲击试验，并根据试验数据进行数据分析，得到固体发动机装药结构试验器的试验分析结果。本申请通过提出一种结构组成更简单的冷态冲击试验系统及其试验方法，与现有采用笨重复杂的活塞式气/液压力控制器，本申请无需考虑气源、气路及相应的控制，仅应用油路即可完成试验，不仅结构组成更为简单，而且控制难度更低，并且通过改用囊式蓄能器组还能够获得更快的冷冲打压速率，更好的满足更高建压速率条件下的固体发动机装药结构试验器的测试需求；此外，本申请实施例还更加全面地考虑了安全、数据测试采集和油路进出等因素，提供了更加可靠的固体发动机装药结构试验器的构型和试验系统结构。
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1.一种固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，包括油源模块、输油模块、冲压测试模块和变形测试模块；
2.根据权利要求1所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述输油模块，还包括高压过滤器、溢流阀、压力表和压力方向控制阀；其中，所述高压过滤器分别与所述单向阀和所述压力方向控制阀连通，所述溢流阀分别与所述高压过滤器和所述压力方向控制阀连通，所述压力表分别与所述高压过滤器和所述压力方向控制阀连通，所述压力方向控制阀还分别与所述左充放液控制阀和所述右充放液控制阀连通。
3.根据权利要求1所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述囊式蓄能组包括至少两个囊式蓄能器，所述囊式蓄能器包括壳体、胶囊、充液室、充气阀和进出液口；所述充气阀和所述进出液口分别位于所述壳体的两端，所述胶囊设于所述壳体内，所述胶囊与所述充气阀连通，所述充液室设于所述壳体内，所述充液室与所述进出液口连通。
4.根据权利要求1所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述变形测试模块，还包括应变光纤传感器、光纤光栅解调仪、左端面液压传感器、右端面液压传感
5.根据权利要求4所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述变形测试模块中的固体发动机装药结构试验器，包括壳体、粘接界面层、药柱、内腔、左端盖、右端盖、左防爆泄压阀组、右防爆泄压阀、排气阀、液压油排空阀和油路入口。
6.根据权利要求5所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述应变光纤传感器粘贴固定于所述粘接界面层的轴向表面，且处于所述粘接界面层和所述药柱之间，所述应变光纤传感器还通过引线与所述光纤光栅解调仪连接，所述左端盖和所述右端盖通过螺栓与所述壳体连接，且所述左端盖和所述右端盖均内含O型密封圈。
7.根据权利要求5所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述左端面液压传感器通过O型密封圈固定安装于所述药柱的左侧，并与所述内腔的左侧相通，所述左端面液压传感器的输出端引线与计算机连接，所述右端面液压传感器安装于所述排气阀的下部管路上，所述右端面液压传感器的输出端引线与计算机连接，所述左端面液压传感器和所述右端面液压传感器分别用于测试内腔左右两侧的压力。
8.根据权利要求5所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述左防爆泄压阀组包括上防爆泄压阀和下防爆泄压阀，对称分置于所述油路入口的上下两侧，所述左防爆泄压阀组安装于所述左端盖的上侧，所述液压油排空阀安装于所述左端盖的下侧，所述油路入口和所述液压油排空阀均与所述内腔相通。
9.根据权利要求5所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述右防爆泄压阀安装于所述右端盖的中间处，所述药柱的右端和O型密封圈之间安装排气阀，所述排气阀与所述内腔相通。
10.一种固体发动机快速冷态冲击试验方法，执行于如权利要求1-9任一项所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，包括油源模块、输油模块、冲压测试模块和变形测试模块；
2.根据权利要求1所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述输油模块，还包括高压过滤器、溢流阀、压力表和压力方向控制阀；其中，所述高压过滤器分别与所述单向阀和所述压力方向控制阀连通，所述溢流阀分别与所述高压过滤器和所述压力方向控制阀连通，所述压力表分别与所述高压过滤器和所述压力方向控制阀连通，所述压力方向控制阀还分别与所述左充放液控制阀和所述右充放液控制阀连通。
3.根据权利要求1所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述囊式蓄能组包括至少两个囊式蓄能器，所述囊式蓄能器包括壳体、胶囊、充液室、充气阀和进出液口；所述充气阀和所述进出液口分别位于所述壳体的两端，所述胶囊设于所述壳体内，所述胶囊与所述充气阀连通，所述充液室设于所述壳体内，所述充液室与所述进出液口连通。
4.根据权利要求1所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述变形测试模块，还包括应变光纤传感器、光纤光栅解调仪、左端面液压传感器、右端面液压传感器和可移动式ct设备。
5.根据权利要求4所述的固体发动机快速冷态冲击试验系统，其特征在于，所述变形测试模块中的固体发动机装药结构试验器，包括壳体、粘接界面层、药柱、内腔、左端盖、右端盖、左防爆泄压阀组、右防爆泄压阀、排气阀、液压油排空阀和油路入口。
6.根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王哲君，强洪夫，王振，段磊光，刘明，裴书帝，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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