【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火箭发动机推力矢量测量领域，具体涉及一种发动机推力矢量测量的立式九分力试验台及测量方法。
技术介绍
1、近年来，各国竞相发展高超音速制导导弹、侦察机、巡航导弹、轰炸机等高超音速武器，打破了攻守平衡的局面。高超音速武器航程远，飞行速度快，包线大，威胁高，对防空拦截系统提出了苛刻要求。面对未来不断演进的空天威胁，防空反导导弹系统已经成为各国重点发展对象。传统导弹单纯依靠机翼或导流叶片等气动舵来改变导弹方向，已经不能满足日益严苛的防空导弹机动性要求，以姿轨控动力系统为核心执行机构的新一代防空导弹应运而生。姿轨控发动机每次工作时间短，频响高，产生的推力不沿导弹轴线，为保障姿轨控发动机按预定计划改变导弹轨道和姿态，需要对发动机的推力矢量进行实时精确测量。
2、目前，国内外大多采用六分力模型和六分力试验台测量发动机推力矢量。六分力试验台使用挠性杆作为动架约束，动架固有频率小，发动机点火瞬间的巨大冲击会引起台架的机械振动，导致侧向力曲线震荡幅度过大。加工误差、安装误差和动架约束受力时产生的微小变形会引起6个动架约束之间的互扰，产生附加力输出和一定弹性阻力，引起误差。六分力模型假设发动机质心始终在发动机中轴线上，方程才能求解，对于大型固体火箭发动机，这种假设会带来较大误差。因此，传统的六分力模型和六分力试车台在一定精度内能够满足小型固体火箭发动机推力矢量测量要求，但是对于大型固体火箭发动机的推力矢量测量，误差较大。
3、在六分力模型基础上，国防科学技术大学的李海涛于2006年在知网博士电子期刊出版的《火箭发
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种立式九分力试验台及测量方法，不使用发动机质心始终在发动机中轴线上这一假设，测量出发动机推力矢量大小、方向、偏心距和发动机质心作用线，并且动架与传感器之间采用球头球窝连接和挠性杆连接，减小了不同方向力之间的互扰。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：发动机推力矢量测量的立式九分力试验台，包括定架组件，动架组件，以及用完后拆除的升降组件、底部传感器标定组件、侧向传感器标定组件和滑轮组件；
3、定架组件是整个试验台的承力组件；动架组件用于连接发动机和九个测力传感器，动架组件包括动架和设置的动架底部的三个竖直方向主推力传感器，以及设置在动架上下两层的侧向力传感器，下层两个正交水平方向各连接一个侧向力传感器，上层两个正交水平方向各连接两个对称分布的侧向力传感器；
4、升降组件用于辅助动架组件的安装，底部传感器标定组件用以标定三个主推力方向传感器，侧向传感器标定组件用以标定侧向传感器，滑轮组件用以验证标定结果是否准确，位于动架上层传感器的反方向。
5、进一步的，升降组件包括丝杆螺母、丝杆和底部升降杆；
6、丝杆螺母从下向上竖直插入底板中心孔，通过螺栓固定；丝杆旋入丝杆螺母，丝杆顶端连接底部升降杆，底部升降杆另一端插入动架中心孔，安装动架时，旋转丝杆，通过底部升降杆，调节动架高度，保障动架的对中性，当安装完动架组件后拆除升降组件。
7、进一步的，定架组件包括底板和壳体；
8、壳体竖直套入底板，壳体外壁面与动架组件传感器相连的两个方向及其相对方向铣有平面，平面中间开有导向槽，导向槽外侧开有安装螺栓的槽。
9、进一步的，所述动架组件包括动架、球头、球窝、球窝传感器连接杆、传感器、传感器挡板连接杆、第一挡板、第二挡板、传感器底板连接杆、加长六角螺母和水平杆；
10、动架与传感器之间都通过球头、球窝和球窝传感器连接杆连接，竖直方向三个主推力传感器下面与传感器底板连接杆连接，传感器底板连接杆插入底板，当动架调节到预设高度时，拧紧传感器底板连接杆上的两个加长六角螺母，使动架竖直方向定位；
11、动架下层两个水平方向传感器向外与传感器挡板连接杆螺纹连接，传感器挡板连接杆另一端与第一挡板螺纹连接，第一挡板嵌入壳体侧平面导向槽，使第一挡板左右定位，但可上下移动，第一挡板两边有通孔，水平杆插入通孔，水平杆另一端与动架连接，使第一挡板上下定位；
12、旋转传感器挡板连接杆，使球头和球窝在水平面上保持直线，动架上层两个水平方向，每个方向有两个对称分布传感器，传感器向外与传感器挡板连接杆螺纹连接，传感器挡板连接杆另一端与第二挡板螺纹连接，第二挡板嵌入壳体侧平面导向槽，使第二挡板左右定位，但可上下移动，第二挡板中心有通孔，水平杆插入通孔，水平杆另一端与动架连接，使第二挡板上下定位，当动架组件安装完成后，把水平杆拆除。
13、进一步的，底部传感器标定组件包括标定板、丝杆螺母座、丝杆螺母、丝杆、丝杆传感器连接杆、传感器和压力传递杆；
14、标定板竖直扣入壳体顶端，标定板与壳体通过螺栓连接，标定板上平面中心有圆形槽，用以嵌入丝杆螺母座、并通过螺栓固定，丝杆螺母座顶部竖直插入丝杆螺母、并通过螺栓固定，丝杆旋入丝杆螺母，下端与丝杆传感器连接杆轴孔配合连接，丝杆传感器连接杆下端与传感器连接，传感器下端与压力传递杆连接，压力传递杆竖直插入动架中心孔；
15、对竖直方向三个主推力传感器进行标定时，旋转丝杆，依次通过丝杆传感器连接杆、传感器和压力传递杆，对动架施加压力，通过读取底部传感器标定组件中传感器的值和竖直方向三个主推力传感器的值进行标定，当标定完成后，拆除底部传感器标定组件。
16、进一步的，侧向传感器标定组件包括球头、球窝、球窝传感器连接杆、传感器、传感器挡板连接杆和第一挡板；
17、侧向传感器标定组件安装在侧向传感器对面，球头与动架螺纹连接，向外依次连接球窝、传感器、传感器挡板连接杆和第一挡板，第一挡板嵌入壳体侧平面导向槽；
18、标定时，旋转传感器挡板连接杆，通过传感器、球窝传感器连接杆、球窝和球头，对动架施加拉力或压力，通过读取侧向传感器标定组件中传感器的值和被标定传感器的值进行标定；当标定完成后，拆除侧向力传感器标定组件。
19、进一步的，滑轮组件包括第一滑轮底板、第二滑轮底板、滑轮座、滑轮轴、v槽滑轮和法兰；
20、滑轮组件安装在侧向传感器对面，第一滑轮底板嵌入壳体侧平面导向槽，可沿壳体侧平面上下移动，第一滑轮底板中上两侧有两对称通孔，水平杆插入通孔，水平杆另一端与动架连接，使第一滑轮底板竖直方向定位，定位后拆除水平杆；第一滑轮底板中下位置垂直嵌入第二滑轮底板，第二滑轮底板外端竖直嵌入滑轮座，滑轮座中上位置有两个同轴通孔，用以安装滑轮轴，滑轮座右端通孔插入法兰，用以限制滑轮轴轴向位置；滑轮轴中间安装v槽滑轮；
21、当所有传感器都标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.发动机推力矢量测量的立式九分力试验台，其特征在于，包括定架组件，动架组件，以及用完后拆除的升降组件、底部传感器标定组件、侧向传感器标定组件和滑轮组件；
2.根据权利要求1所述的立式九分力试验台，其特征在于，升降组件包括丝杆螺母、丝杆和底部升降杆；
3.根据权利要求2所述的立式九分力试验台，其特征在于，定架组件包括底板和壳体；
4.根据权利要求3所述的立式九分力试验台，其特征在于，所述动架组件包括动架、球头、球窝、球窝传感器连接杆、传感器、传感器挡板连接杆、第一挡板、第二挡板、传感器底板连接杆、加长六角螺母和水平杆；
5.根据权利要求4所述的立式九分力试验台，其特征在于，底部传感器标定组件包括标定板、丝杆螺母座、丝杆螺母、丝杆、丝杆传感器连接杆、传感器和压力传递杆；
6.根据权利要求5所述的立式九分力试验台，其特征在于，侧向传感器标定组件包括球头、球窝、球窝传感器连接杆、传感器、传感器挡板连接杆和第一挡板；
7.根据权利要求6所述的立式九分力试验台，其特征在于，滑轮组件包括第一滑轮底板、第二滑轮底板、滑轮座
8.根据权利要求7所述的立式九分力试验台，其特征在于，动架上端轴线方向有光孔和螺纹孔，用于连接发动机转接盘，光孔用于定位，螺纹孔用于固定，根据发动机尺寸不同，配备不同的发动机转接盘。
9.根据权利要求2-8任一项所述的立式九分力试验台，其特征在于，采用挠性杆代替球头球窝，动架与传感器之间都通过挠性杆连接。
10.一种利用权利要求1-9任一项所述的方法测量推力矢量的方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.发动机推力矢量测量的立式九分力试验台，其特征在于，包括定架组件，动架组件，以及用完后拆除的升降组件、底部传感器标定组件、侧向传感器标定组件和滑轮组件；
2.根据权利要求1所述的立式九分力试验台，其特征在于，升降组件包括丝杆螺母、丝杆和底部升降杆；
3.根据权利要求2所述的立式九分力试验台，其特征在于，定架组件包括底板和壳体；
4.根据权利要求3所述的立式九分力试验台，其特征在于，所述动架组件包括动架、球头、球窝、球窝传感器连接杆、传感器、传感器挡板连接杆、第一挡板、第二挡板、传感器底板连接杆、加长六角螺母和水平杆；
5.根据权利要求4所述的立式九分力试验台，其特征在于，底部传感器标定组件包括标定板、丝杆螺母座、丝杆螺母、丝杆、丝杆传感器连接杆、传感器和压力传递杆...
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