RU2418972C1 - Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек - Google Patents
Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек Download PDFInfo
- Publication number
- RU2418972C1 RU2418972C1 RU2009145455/06A RU2009145455A RU2418972C1 RU 2418972 C1 RU2418972 C1 RU 2418972C1 RU 2009145455/06 A RU2009145455/06 A RU 2009145455/06A RU 2009145455 A RU2009145455 A RU 2009145455A RU 2418972 C1 RU2418972 C1 RU 2418972C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- flange
- axis
- undercut
- plug
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке конструкций стендов для наземной отработки герметизирующих сопловых заглушек. Стендовая установка содержит ресивер, электропневмоклапан, газовод с фланцем, имитатор сопла для крепления испытываемой сопловой заглушки, сменное дроссельное сопло и датчики измерения давления. С внешней стороны фланца газовода соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой, имеющей поднутрение и сквозные лучевые каналы. Сменное дроссельное сопло установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси. Поднутрение втулки выполнено в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла. Сквозные лучевые каналы втулки выходят в полость, образованную имитатором сопла, поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой и фланцем. Площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии, а ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения. Изобретение позволяет приблизить условия испытания заглушки к натурным условиям, а также снизить эксплуатационные затраты. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке конструкций стендов для наземной отработки герметизирующих сопловых заглушек (СЗ) и других элементов ракетных двигателей, работающих в динамическом режиме нагружения пневматическим давлением.
Известна установка для испытания герметизирующих сопловых заглушек (см. книгу И.М.Гладков, B.C.Мухамедов и др. Экспериментальные методы определения параметров двигателей специального назначения. Москва, 1993, стр.87, рис.38). Она имеет емкость, имитирующую предсопловой объем. На емкости смонтировано приспособление для установки испытуемой СЗ. Емкость соединена с камерой сгорания, в которой размещена пороховая навеска, воспламеняемая от пиропатрона. Давление в емкости измеряется датчиком. Недостатком этой установки является ее громоздкость, требуется большой секундный расход газа, наличие пиропатрона, наличие ракетного топлива. Поэтому испытания на данной установке сложны и требуют больших материальных затрат. При этом в связи с кратковременностью процесса влияние температуры и состава рабочей среды на давление вскрытия СЗ пренебрежимо мало. Учитывая, что в момент запуска двигателя холодный воздух из камеры сгорания вытесняется продуктами сгорания в сторону сопловой заглушки и она разрушается в основном от воздействия холодного газа, предложено агрегатные испытания сопловой заглушки проводить нагружением сжатым воздухом.
Указанное решение реализовано в установке для испытания СЗ на сжатом воздухе (см. ту же книгу, стр.88, рис.39), оно и было взято за прототип.
Данная стендовая установка для испытаний сопловой заглушки на сжатом воздухе содержит ресивер, электропневмоклапан, газовод с фланцем, регулируемую линзу, выполняющую роль сменного дроссельного сопла, имитатор сопла для крепления испытываемой заглушки, датчики измерения давления.
В ресивер установки подается воздух под высоким давлением. При достижении заданного уровня давления открывается электропневмоклапан и воздух через регулируемую линзу поступает в полость переходника, на котором установлен имитатор сопла с испытуемой сопловой заглушкой. Величина скорости нарастания давления обеспечивается площадью проходного сечения линзы и величиной давления воздуха в ресивере. При достижении давления вскрытия СЗ происходит нарушение ее целостности. Эта установка предназначена для испытаний заглушек небольшого размера. Недостатком этой установки является то, что на ней даже при увеличении ее размеров невозможно проводить динамические испытания с большой скоростью нарастания давления. Для проведения испытаний требуется крупногабаритный быстродействующий электропневмоклапан, но крупногабаритный быстродействующий электропневмоклапан обладает большой инерцией, что не дает возможности создать требуемую скорость нарастания давления в полости сопловой заглушки. Кроме этого необходим большой расход воздуха, что увеличивает эксплуатационные затраты на проведение испытаний.
Целью настоящего изобретения являются расширение возможностей установки по обеспечению испытаний заглушек крупногабаритных сопел без увеличения размеров установки и снижение эксплуатационных затрат.
Поставленная цель достигается тем, что в стендовой установке для испытаний сопловых заглушек сжатым воздухом, содержащей ресивер, электропнемоклапан, газовод с фланцем, имитатор сопла для крепления испытываемой сопловой заглушки, сменное дроссельное сопло, датчики измерения давления, с внешней стороны фланца газовода соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой, имеющей поднутрение в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла, и сквозные лучевые каналы, выходящие в полость, образованную имитатором сопла, поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой и фланцем, при этом сменное дроссельное сопло установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси, а площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии и ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения.
На фиг.1 показана стендовая установка для испытания сопловых заглушек.
На фиг.2 показана втулка, имеющая сквозные лучевые каналы.
Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек на сжатом воздухе содержит ресивер (1), электропневмоклапан (2), газовод (3) с фланцем (4), имитатор сопла (5) для крепления испытываемой сопловой заглушки (9), сменное дроссельное сопло (6), датчики измерения давления (7). С внешней стороны фланца (4) газовода (3) соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой (8), имеющей поднутрение (12) в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла (6), и сквозные лучевые каналы (13), выходящие в полость, образованную имитатором сопла (5), поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой (9) и фланцем (4), при этом сменное дроссельное сопло (6) установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси, а площадь проходного сечения каждого лучевого канала (13) увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии и ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения (12).
Имитатор сопла (5) для крепления испытываемой сопловой заглушки (9) имеет такой же внутренний профиль и материал изготовления, как натурное сопло. К нему крепится испытываемая заглушка (9), например, с помощью клея. Имитатор сопла (5) поджат между фланцем (4) газовода (3) и пластиной (10) с помощью болтов (11) таким образом, чтобы не было помех для разрушения заглушки (9).
Втулка (8) имеет поднутрение в виде сферического сегмента (12), диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения дроссельного сопла, это приводит к созданию сверхзвуковой скорости газового потока и обеспечивает более равномерное распределение газового потока в сквозные лучевые каналы (13), ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения. Сквозные лучевые каналы (13) предназначены для равномерного распределения газового потока в полости перед заглушкой, имитируя тем самым натурное нагружение. Площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии для выравнивания скорости газового потока. На фиг.2 изображена втулка, видно, что лучевые каналы имеют разную форму. Центральные каналы выполнены отверстиями меньшего размера.
Принцип работы стендовой установки.
В ресивер (1) установки закачивается сжатый воздух под высоким давлением. Достигаемое давление контролируется датчиком (7), установленным перед электропневмоклапаном (2). После достижения заданного давления открывается электропневмоклапан (2) и воздух, проходя через сменное дроссельное сопло (6), установленное в дополнительной проточке во фланце (4) газовода (3), поступает через втулку (8) и лучевые каналы в полость перед испытываемой заглушкой (9).
При этом газовый поток, достигая центра втулки, больше распределяется в отверстия большего размера, тем самым создается выравнивание давления по сечению газового потока в полости имитатора сопла и происходит равномерное нагружение заглушки (9) давлением воздуха.
Скорость нарастания давления в полости перед заглушкой (9) зависит от величины давления в ресивере (1), площади дроссельного сопла (6), площади и формы лучевых каналов (13), объема полости имитатора сопла перед испытываемой заглушкой, а также зависит от газодинамических потерь проточного тракта. Группа датчиков (7), стоящих в полости перед заглушкой (9), информирует о скорости нарастания давления и о величине давлении вскрытия. Комбинированием указанными параметрами достигается требуемый градиент нарастания давления в полости имитатора сопла перед заглушкой (9).
При достижении давления вскрытия заглушки происходит нарушение ее целостности, давление в полости имитатора сопла перед заглушкой падает. По величине давления в момент перед его падением судят о вскрытии (разрушении) заглушки.
Таким образом обеспечивается проведение испытаний крупногабаритных сопел без увеличения размеров установки. При этом обеспечивается снижение эксплуатационных затрат, так как уменьшается необходимый расход воздуха для испытаний за счет уменьшения габаритов установки, в том числе свободного объема полости перед заглушкой.
Положительный эффект от использования стенда по сравнению с прототипом заключается в расширении возможностей установки по обеспечению испытаний крупногабаритных сопел без увеличения размеров установки и снижении эксплуатационных затрат.
Claims (1)
- Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек на сжатом воздухе, содержащая ресивер, электропневмоклапан, газовод с фланцем, имитатор сопла для крепления испытываемой сопловой заглушки, сменное дроссельное сопло, датчики измерения давления, отличающаяся тем, что с внешней стороны фланца газовода соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой, имеющей поднутрение в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла, и сквозные лучевые каналы, выходящие в полость, образованную имитатором сопла, поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой и фланцем, при этом сменное дроссельное сопло установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси, а площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии, и ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145455/06A RU2418972C1 (ru) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009145455/06A RU2418972C1 (ru) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2418972C1 true RU2418972C1 (ru) | 2011-05-20 |
Family
ID=44733724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009145455/06A RU2418972C1 (ru) | 2009-12-09 | 2009-12-09 | Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2418972C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108426710A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-21 | 广州飞机维修工程有限公司 | 民用飞机辅助动力***燃油流量调节器测试装置及方法 |
RU2694472C1 (ru) * | 2018-08-29 | 2019-07-16 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Способ и стенд для испытания герметизирующей заглушки углового сопла |
RU2713308C2 (ru) * | 2018-02-05 | 2020-02-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ измерения массы газа при работе ракетного двигателя малой тяги в режиме одиночных включений, в импульсных режимах и устройство для его реализации |
-
2009
- 2009-12-09 RU RU2009145455/06A patent/RU2418972C1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713308C2 (ru) * | 2018-02-05 | 2020-02-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Способ измерения массы газа при работе ракетного двигателя малой тяги в режиме одиночных включений, в импульсных режимах и устройство для его реализации |
CN108426710A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-08-21 | 广州飞机维修工程有限公司 | 民用飞机辅助动力***燃油流量调节器测试装置及方法 |
CN108426710B (zh) * | 2018-05-22 | 2024-04-30 | 广州飞机维修工程有限公司 | 民用飞机辅助动力***燃油流量调节器测试装置及方法 |
RU2694472C1 (ru) * | 2018-08-29 | 2019-07-16 | Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") | Способ и стенд для испытания герметизирующей заглушки углового сопла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113588201B (zh) | 一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法 | |
CN106353098B (zh) | 一种用于柴油喷雾与燃烧可视化试验的定容弹体 | |
CN104895699B (zh) | 小型气气喷注光学透明燃烧装置 | |
Falempin et al. | Recent experimental results obtained on continuous detonation wave engine | |
RU2381472C1 (ru) | Способ испытаний пульсирующего детонационного двигателя и аэродинамическая установка для его реализации | |
RU2418972C1 (ru) | Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек | |
CN112666309A (zh) | 高压燃烧器实验***及可视化高压燃烧器 | |
CN113588200B (zh) | 用于高超声速飞行器的大流量反向喷流试验装置及其方法 | |
CN106525443B (zh) | 一种模拟发动机条件的多功能燃烧测试装置及试验方法 | |
CN112098100B (zh) | 一种固体发动机绝热层烧蚀性能并行考核试验装置 | |
CN110082222B (zh) | 分体式三维压力装置及应变波形图采集方法 | |
CN110596301A (zh) | 双基系推进剂不同过载方向燃烧的测试发动机及测试方法 | |
CN111413102B (zh) | 环形燃烧室头部流场试验的模型试验件及测量装置 | |
CN109708145B (zh) | 用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器 | |
CN113390600B (zh) | 用于热解气体气动热效应的激波风洞试验模拟装置及方法 | |
CN114858392B (zh) | 用于公路隧道内关键结构抗爆耐高温性测试***及方法 | |
CN104407013A (zh) | 测量气体***对结构影响的实验装置 | |
CN114295382A (zh) | 高压涡轮叶片振动应力动测核心机试验器的进气机匣 | |
CN109884267A (zh) | 用于过载条件下推进剂多角度燃速测量的实验装置及方法 | |
Rouser et al. | Time-accurate flow field and rotor speed measurements of a pulsed detonation driven turbine | |
RU2559903C1 (ru) | Установка для гашения работающего ракетного двигателя твердого топлива при испытаниях в газодинамической трубе | |
CN216198530U (zh) | 一种考核固体火箭发动机喷管效率的试验装置 | |
CN111664450B (zh) | 加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化*** | |
CN112557044B (zh) | 一种双组元喷嘴液流性能测试装置 | |
CN107490598A (zh) | 高压氢气管道激波与静电耦合测量***及方法 |