[发明专利]一种燃气舵搭载发动机热试车的测力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气舵搭载发动机热试车的测力装置，属于空气动力学试验领域。

背景技术

随着推力矢量技术的发展，燃气舵作为导弹推力矢量控制的执行机构被越来越多地使用。由于发动机喷流具有高温、强腐蚀和高冲刷等特殊性，为非定常射流，无论是理论计算还是风洞试验都难以获得燃气舵工作时的真实受力情况。燃气舵搭载发动机热试车测力试验可在实际烧蚀情况下进行燃气舵测力，测量结果反映了燃气舵实际工作过程中的受力情况，是燃气舵受力的最终数据和评判燃气舵气动外形设计结果的最终标准。

测力装置是燃气舵搭载发动机热试车测力试验的基本设备，其功能及测量精度等直接决定了测力试验的准确性。由于之前燃气舵应用较少，对其进行的搭载发动机热试车测力试验开展不多，通常针对某一特定型号研制一套简易专用试验装置，实现典型状态下燃气舵的测力，其结构通常较简单，难以实现复杂试验状态和准确模拟，测量精度不高，通用性差。随着燃气舵的大量采用，研制一种能准确实现燃气舵控制规律，及精确测量燃气舵在发动机尾喷流中所受气动载荷的具有较强通用性和可重复使用性的测力装置很有必要。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种能驱动燃气舵在发动机尾喷流中快速准确偏转，并实时测量燃气舵的实际偏转角及承受的气动载荷的具有较强通用性、可重复使用的测力装置。

本发明的技术解决方案是：一种燃气舵搭载发动机热试车的测力装置，其特征在于：包括测量组件、驱动机构、传动机构、防热组件、安装基座和连接组件；所述测量组件包括应变天平、角度传感器，应变天平用于测量作用到燃气舵上的气动载荷，角度传感器用于测量燃气舵的偏转角度；所述驱动机构为燃气舵偏转的驱动装置，包括电机和减速机，电机和减速机连接后固定在T型安装座上；所述传动机构主要包括大齿轮和小齿轮，小齿轮与减速机输出轴连接，大齿轮与轴承基座的内轴承套固定；防热组件保护测力装置在试验过程中处于正常工作的环境温度中；所述的连接组件包括联轴套、角度输出轴、联轴节，被测量的燃气舵与联轴套固定连接，联轴套与应变天平用锥面配合，并用螺栓拉紧，角度输出轴与轴承基座固定连接，角度输出轴通过联轴节与角度传感器连接；所述安装基座包括轴承基座和T型安装座，轴承基座用于固定应变天平及角度传感器，T型安装座与外部固定机构连接。

所述测量组件包括应变天平、角度传感器，所述驱动机构包括电机、减速机，所述的传动机构包括小齿轮、大齿轮，所述防热组件包括防热护板、挡流板、挡流环、隔热锥套、防热罩，所述安装基座包括轴承基座、角度传感器安装座、T型安装座，轴承基座包括轴承、外轴承座、内轴承座、挡圈，所述的连接组件包括联轴套、角度输出轴、联轴节；燃气舵固定在联轴套上，联轴套与应变天平用锥面配合，并用螺栓拉紧，联轴套与应变天平锥面间垫有隔热锥套，应变天平放置在内轴承座的内腔中，用锥面配合与内轴承座连接，并用螺母拉紧，内轴承座通过轴承与外轴承座连接，并用挡圈固定轴承及调节松紧，内轴承座上端与大齿轮固定，下端与角度输出轴固定，并保持同轴，外轴承座用法兰固定到T型安装座上，角度传感器固定到角度传感器安装座上，并与外轴承座同轴，角度传感器安装座固定到外轴承座上，角度输出轴与角度传感器之间用联轴节连接，电机与减速机连接组成驱动机构，并固定到T型安装座上，减速机输出轴与小齿轮固定，小齿轮与大齿轮啮合，挡流环安装到联轴套上，并罩住内轴承座的突出上沿，防热罩罩住所有设备，并固定到T型安装座上，挡流板安装于发动机的喷口与防热罩之间，并固定在T型安装座上，防热护板固定到挡流板上。

所述应变天平为六柱梁结构，六柱梁前端为前锥，前锥上开有螺纹孔、前锥键槽，六柱梁后端为尾锥，尾锥上加工有尾锥键槽、走线孔和外螺纹。

所述角度传感器由单圈电位器及两个阻值相同的精密电阻组成，两个精密电阻的一端分别与单圈电位器的电源正负极连接，两个精密电阻的另一端连在一起引出一个新的接线端；单圈电位器的信号端为信号正，两个精密电阻引出的接线端为信号负，再加上单圈电位器的电源正极、电源负极，共同组成一个四线制的桥式电路，作为角度传感器。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、本发明的测力装置能驱动燃气舵在发动机尾喷流中实现快速、准确偏转，实现试验状态对燃气舵工作状态的准确模拟。

2、本发明的测力装置能准确测量燃气舵任意时刻的真实偏转角度及对应的气动载荷，角度测量误差≤0.05°，应变天平测量精度优于0.3％。

3、本发明的测力装置有可靠的防热装置，主要设备可多次重复使用。