【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种火箭级间分离模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，特别是一种火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置以及试验方法，属于运载火箭。
技术介绍
1、为减轻结构无效质量，提高运载效率，运载火箭一般采用多级发动机串联设计。飞行时，下面级发动机先点火，待燃料消耗完毕后，进行级间分离，将下面级抛离，同时启动上面级发动机进行火箭后续飞行。级间分离具有瞬时载荷大、内部流场复杂、力热耦合强等特点，是火箭总体设计中的关键环节之一。
2、现有技术中，开展级间分离试验的成本高、试验周期长，与实际需求不匹配。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置以及试验方法，除能够考核火箭级间分离过程外，还能够反映下面级在喷流作用下的俯仰、偏航、滚转特性，同时操作方式较简单，避免了每次试验后对下面级变形结构的修整工作，实现了级间分离试验的下面级配重模拟装置可靠重复使用，压缩了重复试验准备周期，节约了试验成本。
2、本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：
3、一种火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，包括龙门支架、吊绳、滚轮、阻尼滑轮、地轨、前封头模拟件、壳体；
4、前封头模拟件与壳体组成火箭下面级组合体；火箭下面级组合体通过吊绳与龙门支架相连，使其中心轴线与试验风洞中心轴线和被试级间段中心轴线对齐；龙门支架下部与滚轮和阻尼滑轮通过螺栓连
5、本专利技术一实施例中，龙门支架与吊绳连接的部分可在一定范围内调整位置，以便调整火箭下面级组合体的偏航、俯仰、滚转与水平位置。
6、本专利技术一实施例中，滚轮和阻尼滑轮均有多个，分两侧布设。
7、本专利技术一实施例中，前封头模拟件与真实火箭下面级发动机前封头气动外形一致。
8、本专利技术一实施例中，前封头模拟件与壳体前端采用多个轴向螺栓连接，以便适配不同气动外形的前封头模拟件。
9、一种所述火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置的级间分离模拟试验方法，包括：
10、试验前，将前封头模拟件、壳体组装完成形成火箭下面级组合体；
11、将龙门支架与多组滚轮连接，并将多组滚轮与地轨咬合，从而将龙门支架固定在地轨的轨道面上；
12、使用吊机将火箭下面级组合体起吊至龙门支架中部，使其悬吊在合适高度安装吊绳，将火箭下面级组合体与龙门支架连接；调整吊绳与龙门支架的连接位置，直至火箭下面级组合体与试验风洞的相对位置满足要求；
13、吊装被试级间段，将级间段前部与试验风洞相连，将龙门支架沿地轨向前推动，将火箭下面级组合体上的前封头模拟件与被试级间段后部连接；
14、在龙门支架底部安装多组阻尼滑轮，确保龙门支架在地轨运动时产生极大阻力，能够快速减速；
15、试验风洞启动，被试级间段分离，火箭下面级组合体在气动载荷作用下沿轴向向后运动，并拉动龙门支架沿地轨向后运动；
16、龙门支架在阻尼滑轮的作用下逐渐减速直至停止。
17、本专利技术一实施例中，龙门支架减速停止后，检查各部件若无异常情况，将龙门支架沿地轨向前推至待连接位置，准备下次试验。
18、本专利技术一实施例中，该方法除能够反馈轴向运动特性外，还能够反馈火箭下面级组合体受到喷流作用后的偏航、俯仰和滚转特性。
19、本专利技术相比于现有技术具有如下有益效果：
20、（1）试验时，本专利技术火箭下面级组合体采用吊绳吊装的连接方式，与传统的火箭下面级组合体直接放置在刚性导轨上的连接方式相比，除了反馈轴向运动特性，还可在一定程度上反馈下面级组合体受到喷流作用后的偏航、俯仰和滚转特性，可获得更多的试验数据。
21、（2）本专利技术通过阻尼滑轮产生阻力，使下面级组合体在运动时逐渐减速，相比传统的下面级组合体撞击沙袋减速的方式，减小了减速时的冲击，避免了冲击时的结构变形，规避了传统的下面级组合体重复试验时因结构变形需要整修的问题，也无需在每次试验后因沙袋破损而重新装填沙袋，缩短了重复试验周期，节约了试验成本。
22、（3）本专利技术上面级模拟件与壳体采用螺栓连接，可适配不同的上面级模拟件，以便模拟不同运载火箭级间分离时的下面级前封头气动外形，增加试验拟真度。
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1.一种火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，包括龙门支架（1）、吊绳（2）、滚轮（3）、阻尼滑轮（4）、地轨（5）、前封头模拟件（6）、壳体（7）；
2.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，龙门支架（1）与吊绳（2）连接的部分可在一定范围内调整位置，以便调整火箭下面级组合体的偏航、俯仰、滚转与水平位置。
3.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，滚轮（3）和阻尼滑轮（4）均有多个，分两侧布设。
4.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，前封头模拟件（6）与真实火箭下面级发动机前封头气动外形一致。
5.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，前封头模拟件（6）与壳体（7）前端采用多个轴向螺栓连接，以便适配不同气动外形的前封头模拟件（6）。
6.一种基于权利要求1所述火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级
7.根据权利要求6所述的级间分离模拟试验方法，其特征在于，龙门支架（1）减速停止后，检查各部件若无异常情况，将龙门支架（1）沿地轨（5）向前推至待连接位置，准备下次试验。
8.根据权利要求1所述的级间分离模拟试验方法，其特征在于，该方法除能够反馈轴向运动特性外，还能够反馈火箭下面级组合体受到喷流作用后的偏航、俯仰和滚转特性。
...【技术特征摘要】
1.一种火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，包括龙门支架（1）、吊绳（2）、滚轮（3）、阻尼滑轮（4）、地轨（5）、前封头模拟件（6）、壳体（7）；
2.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，龙门支架（1）与吊绳（2）连接的部分可在一定范围内调整位置，以便调整火箭下面级组合体的偏航、俯仰、滚转与水平位置。
3.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，滚轮（3）和阻尼滑轮（4）均有多个，分两侧布设。
4.根据权利要求1所述的火箭级间分离地面模拟试验用吊装减速下面级模拟配重装置，其特征在于，前封头模拟件（6）与真实火箭下面级发动机前封头气...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚东，谢珏帆，关兴太，和枫，谢乾，宁雷，王鹏，
申请(专利权)人：北京宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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