SolidWorks火箭发动机中止燃烧试验台系统设计(3)

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立式试验台

1-固定螺帽；2-平板；3-水池；4-丝杠；5-固定座；6-底座平板

图1.1 立式试验台

卧式试验台：发动机水平安装，更具支撑方式的不同，可分为中心架式、车轮式和弹簧片式。由于试验的目的只是为了得到中止燃烧的推进剂，并不考虑测量发动机的推力，因此我们仅以中心架式为例以供参考。如图1.2所示，它由两个中心架支撑发动机，每个中心架有互成120°角的支点，并由螺钉紧固，还可以通过调节丝杠可调整发动机的水平高度和水平度。各支点丝杆位置调好后必须锁紧，以防止发动机工作过程中径向跳动。发动机燃烧中止时，发动机尾部打开，推进剂弹入接收池中冷却。

1-承力架；2-中心架；3-发动机；4-接收池

图1.2 中心架式

考虑到为了更加方便的得到中止燃烧的推进剂，使试验发动机设计更加的简单可靠，我们采用立式试验台。

1.4.2中止燃烧试验发动机文献综述

(1) 试验发动机的基本要求

结合实验目的以及试验发动机的性能特点，中止燃烧试验发动机的基本要求如下：

① 发动机使用寿命长，能反复使用；

② 发动机内推进剂在中止燃烧后能安全可靠的脱离发动机；

③ 发动机结构简单，操作方便，安全可靠。

(2) 试验发动机结构形式

中止燃烧试验发动机有多种结构形式，下面介绍两种常见的结构。

① 活塞销钉式

试验发动机立式安装，如图1.3所示。在发动机的头部采用螺套和活塞结构，安装时活塞压紧密封垫圈，同时使侧向孔对准，并用销钉固定，活塞侧向孔的内腔放有适量的点火药（称它为副点火药以便与主点火药所区别），点火具的导线从销钉中间的小孔引出。实验时，主点火药点燃推进剂，与此同时时间控制器开始工作，当推进剂燃烧到某一需要的时刻（预先调好），时间控制器的继电器接触点接通副点火药线路，副点火药点燃后产生的压力把销钉推出，此时活塞在燃烧室压力作用下掉入下面沙坑或水坑，未燃完的推进剂也同时掉入并熄灭。该装置结构简单，经长期试验证明解脱机构可靠。来!自~751论-文|网www.751com.cn

1-喷管；2-压盖；3-推进剂；4-燃烧室；5-压力传感器；6-固定架；

7-固定螺母；8-主点火药；9-螺套；10-密封垫圈；11-点火线；

12-销钉；13-副点火药；14-活塞

图1.3 活塞销钉式

② 爆炸螺栓式

试验发动机卧式安装，如图1.4所示。也可以立式安装，喷管向下。解脱机构在尾部，采用爆炸螺栓结构。螺栓中心孔内放有副点火药，当通电点燃后，孔内产生高压，使螺栓在预先加工的薄弱环节处拉断，此时压板和喷管绕铰链螺栓解脱。对于卧式安装，剩余的推进剂可能留在燃烧室内，必须及时喷入冷却水使之降温熄灭。这种方法每次试验要消耗一个螺栓很不经济，故不经常使用。由于示波器触电和继电器触电动作有延迟，装有和中止点火的延迟以及中止解脱机构的延迟等，使发动机主装药开始点燃到中止燃烧的时间与时间控制器的延迟时间有所区别。如果要准确知道中止燃烧后剩余装药的实际燃烧时间，只能从记录的压力曲线中得出。