CN108593300B - 一种姿控发动机测试设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种姿控发动机测试设备，包括底座，其上竖直安装有立柱，立柱上安装有顶板，顶板底部中心连接有摇摆杆，摇摆杆下端连接发动机安装座，所述顶板底部还设有若干根承立柱，承立柱靠摇摆杆方向设有推力传感器，推力传感器与摇摆杆之间的距离为0‑0.2mm。使用时，各部件安装到位，底座与地面固定、调水平；然后将姿控发动机水平安装在发动机安装座上；再安装好推力传感器，连接测试线缆，最后启动姿控发动机及推力传感器，采集推力传感器数据；根据推力传感器实测值和力臂关系计算实际推力数据。该设备推力传感器的布置可以避开高温燃气，其数据完整，准确，测试值与理论计算值基本一致，具有良好的实用和推广应用价值。

Description

一种姿控发动机测试设备
技术领域
本发明属于固体火箭发动机技术领域，具体涉及一种姿控发动机测试设备。
背景技术
固体火箭发动机一般采用尾部单喷管结构，在推力测试过程中，所需的推力传感器布置在与喷管相反的位置，即安装在固体火箭发动机的头部，且传感器与喷管同轴。通常，为了确保运载器飞行姿态获得有效的控制，设计了姿控发动机，姿控发动机多采用双喷管结构或多喷管结构，其喷管可均布，也可对称，其通过间隙性的工作，产生不同方向与不同大小的推力，从而保证姿态的稳定或按要求改变姿态，因此，推力的测试及准确性是非常关键与重要的。按传统方法，推力传感器与喷管同轴安装，传感器和线缆将暴露在高温燃气中，被烧坏，无法获得有效数据。或只测单一喷管，则只能获得单项推力，无法对整体协调性和综合性能做出测试与评估。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种姿控发动机测试设备，可以实现姿控发动机多向推力的连续性测试。
本发明所采取的技术方案是，一种姿控发动机测试设备，包括底座，其上竖直安装有立柱，立柱上安装有顶板，顶板底部中心连接有摇摆杆，摇摆杆下端连接发动机安装座，所述顶板底部还设有若干根承立柱，承立柱靠摇摆杆方向设有推力传感器，推力传感器与摇摆杆之间的距离为0～0.2mm。
进一步地，所述钟摆杆为刚性材料制成。
进一步地，钟摆杆和顶板之间采用轴承连接。
进一步地，钟摆杆和顶板之间可采用万向节连接。
进一步地，所述钟摆杆为长方体结构或多面体结构。
进一步地，钟摆杆和顶板之间设置有限位槽。
进一步地，所述承立柱靠摇摆杆方向开设有凹槽，推力传感器与凹槽之间匹配连接。
进一步地，待测试姿控发动机为双喷管、三喷管或其他多喷管结构。
本发明还涉及所述姿控发动机测试设备的使用方法，包括以下步骤：
1)姿控发动机测试设备的各部件安装到位，底座与地面固定、调水平；
2)将姿控发动机水平安装在发动机安装座上；
3)安装好推力传感器，连接测试线缆；
4)启动姿控发动机及推力传感器，采集推力传感器数据；
5)根据推力传感器实测值和力臂关系计算实际推力数据。
本发明具有以下有益效果：
该设备采用钟摆杆式结构的特点，通过悬挂式的测试方法，使得推力传感器的布置可以避开高温燃气，利用力臂关系，实现了对多向推力的连续性测试，完成了整体协调性和综合性能的测试与评估。
该设备在多个姿控发动机的测试进行了应用，包括双喷管、三喷管等结构，其数据完整，准确，测试值与理论计算值基本一致。该装置具有良好的实用和推广应用价值。
附图说明
图1为姿控发动机测试设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
如图1所示，一种姿控发动机测试设备，包括底座1，其上竖直安装有立柱2，立柱上安装有顶板3，顶板底部中心连接有摇摆杆5，摇摆杆下端连接发动机安装座6，所述顶板底部还设有若干根承立柱4，承立柱靠摇摆杆4方向设有推力传感器7，推力传感器与摇摆杆之间的距离为0～0.2mm。
优选地，所述钟摆杆为刚性材料制成。如45#钢或特种钢，保证推力的有效传递。
进一步地，钟摆杆和顶板之间采用轴承连接。减小摆动摩擦力对测试精度的影响。
优选方案中，钟摆杆和顶板之间可采用万向节连接。确保多个角度测试，获得不同角度喷管所产生的推力。
进一步地，所述钟摆杆为长方体结构或多面体结构，以保证与多个角度的推力传感器相对应。
另一优选方案中，钟摆杆和顶板之间设置有限位槽。以避免发动机工作瞬间产生扭矩，从而提高测试精度。
进一步地，所述承立柱靠摇摆杆4方向开设有凹槽，推力传感器与凹槽之间匹配连接。推力传感器的位置可根据需要上下调整。
优选地，待测试姿控发动机为双喷管、三喷管或其他多喷管结构。
实施例1：
如图1所示，某姿控发动机为双喷管结构，喷管在同一轴线上。1～20s，第一喷管9工作，21～30s，第二喷管10工作。
F9L3＝F9测L1
F10L2＝F10测L4
其中：
F9为第一喷管9产生的推力；
L3为钟摆杆悬挂点到第一喷管9中心线的距离；
F9测为第一喷管9反向的第一推力传感器7测试的推力；
L1为钟摆杆悬挂点到第一喷管9反向的第一推力传感器7中心线的距离；
F10为第二喷管10产生的推力；
L2为钟摆杆悬挂点到第二喷管10中心线的距离；
F10测为第二喷管10反向的第二推力传感器7’测试的推力；
L4为钟摆杆悬挂点到第二喷管10反向的推力传感器7’中心线的距离。
喷管在同一轴线上，L2＝L3。
测量，获得L1、L2或L3、L4数值，并将推力传感器获得的F9测、F10测数据，代入公式，即可获得推力数据。
实施例2：
如图1所示，某姿控发动机为双喷管结构，且喷管不在同一轴线上。1～20s，第一喷管9工作，21～30s，第二喷管10工作。
F9L3＝F9测L1
F10L2＝F10测L4
F9为第一喷管9产生的推力；
L3为钟摆杆悬挂点到第一喷管9中心线的距离；
F9测为第一喷管9反向的第一推力传感器7测试的推力；
L1为钟摆杆悬挂点到第一喷管9反向的第一推力传感器7中心线的距离；
F10为第二喷管10产生的推力；
L2为钟摆杆悬挂点到第二喷管10中心线的距离；
F10测为第二喷管10反向的第二推力传感器7’测试的推力；
L4为钟摆杆悬挂点到第二喷管10反向的推力传感器7’中心线的距离。
测量，获得L1、L2、L3、L4数值，并将推力传感器获得的F9测、F10测数据，代入公式，即可获得推力数据。
实施例3：
某姿控发动机为三喷管结构，喷管在同一轴线上。喷管工作次序、时间分别为1～20s，，21～30s，31～40s，即可按照实施例1进行。
另外，采用本发明提供的装置，除了上述实施例中的不同喷管顺序工作，根据需要，也可以是交叉工作，或者同时工作。例如采用表1所示模式进行工作。
表1
时序 工作喷管
1～5s 1#
5～10s 2#
10～15s 1#
15～20s 2#
20～25s 1#、2#
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种姿控发动机测试设备，其特征在于，包括底座（1），其上竖直安装有立柱（2），立柱上安装有顶板（3），顶板底部中心连接有摇摆杆（5），摇摆杆为刚性材料制成，摇摆杆和顶板之间采用万向节连接，所述摇摆杆为长方体结构或多面体结构，摇摆杆下端连接发动机安装座（6），所述顶板底部还设有若干根承力柱（4），承力柱靠摇摆杆（4）方向设有推力传感器（7），推力传感器位于发动机安装座的上方，推力传感器与摇摆杆之间的距离为0～0.2mm；待测试姿控发动机为双喷管、三喷管或其他多喷管结构；
该设备的使用方法，包括以下步骤：
1）姿控发动机测试设备的各部件安装到位，底座与地面固定、调水平；
2）将姿控发动机水平安装在发动机安装座上；
3）安装好推力传感器，连接测试线缆；
4）启动姿控发动机及推力传感器，采集推力传感器数据；
5）根据推力传感器实测值和力臂关系计算实际推力数据。
2.根据权利要求1项所述的设备，其特征在于：摇摆杆和顶板之间设置有限位槽。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述承力柱靠摇摆杆（4）方向开设有凹槽，推力传感器与凹槽之间匹配连接。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112649204B (zh) * 2020-12-23 2022-12-13 上海新力动力设备研究所 一种小型多喷管直接力发动机的推力测试装置及方法
CN113567134A (zh) * 2021-07-08 2021-10-29 北京星途探索科技有限公司 一种姿控发动机悬吊试验装置
CN115014621B (zh) * 2022-05-26 2024-03-29 北京大学 一种用于连续爆轰发动机地面试车的推力测量装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633683C1 (en) * 1986-10-03 1987-08-06 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Engine test chamber (engine test rig, engine test bed)
CN205665010U (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 上海睿瑞航空设备科技有限公司 一种新型微小型航空喷气发动机推力测试台架
CN107576494A (zh) * 2017-08-28 2018-01-12 江苏大学 一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2136461Y (zh) * 1992-09-04 1993-06-16 丁铁桥 悬挂竖直冲板式流量计
JPH0921726A (ja) * 1995-07-07 1997-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エンジン姿勢試験装置
JP3488696B2 (ja) * 2001-02-19 2004-01-19 丸和電機株式会社 高速回転試験装置
RU2307331C2 (ru) * 2005-11-14 2007-09-27 Закрытое Акционерное Общество Конструкторское Бюро "Полет" (Зао Кб "Полет") Способ определения тяги микродвигателя и устройство для его осуществления
CN101598616B (zh) * 2008-06-06 2011-10-05 中国科学院力学研究所 一种基于气动小推力测量的小推力测力器和测量方法
CN101435728B (zh) * 2008-12-18 2011-01-26 中国科学院力学研究所 测量真空中使用的小火箭发动机推力矢量的装置和方法
CN102095585A (zh) * 2010-12-07 2011-06-15 山东昌润科技有限公司 姿控发动机总冲测量装置
CN102169035B (zh) * 2010-12-22 2012-06-27 中国科学院广州能源研究所 扭摆式高精度微推力测量***
CN102680238B (zh) * 2012-05-29 2014-05-14 西北工业大学 一种非接触式发动机推力测试方法及装置
CN104155042B (zh) * 2014-07-29 2017-01-25 西安航天动力试验技术研究所 自由射流试验发动机推力测量装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3633683C1 (en) * 1986-10-03 1987-08-06 Erno Raumfahrttechnik Gmbh Engine test chamber (engine test rig, engine test bed)
CN205665010U (zh) * 2016-06-06 2016-10-26 上海睿瑞航空设备科技有限公司 一种新型微小型航空喷气发动机推力测试台架
CN107576494A (zh) * 2017-08-28 2018-01-12 江苏大学 一种车用飞轮可靠性和耐久性试验台

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Study on the Influence Caused By Temperature to a Pulsed Thrust Test Stand for the Attitude Control Rocket Engine;Fei Ma等;《Procedia Engineering》;20121231;全文 *
姿控发动机小推力测量天平设计;寇鑫等;《火箭推进》;20180415;全文 *

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