[发明专利]一种单喷管火箭发射喷水降温降噪效果检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及火箭发射领域，尤其涉及一种单喷管火箭发射喷水降温降噪效果检测系统。 

背景技术

目前，世界各国火箭发射技术领域均在推广应用喷水降温降噪技术，一方面通过水流与高温、高速、高凝相燃气流的混合作用交换动量、能量，降低燃气流的温度、冲刷速度，以解决发射系统特别是发射平台、导流槽承受的高温、高速、高凝相燃气流烧蚀问题，一方面通过水流与燃气流的剧烈渗混，水流高速雾化抑制发射燃气流高声强噪声的产生，同时利用雾化混合喷流与喷洒的水幕条件切断并改变燃气流噪声传播途径，解决火箭发射阶段最强燃气流（也称喷流）噪声对火箭噪声敏感元器件、薄壁结构的高声强破坏问题。 

喷水技术在火箭发射技术领域成功应用并实现解决上述问题的目标，取决于喷水降温降噪的实际效果。由于目前喷水降温降噪技术的实际效果的理论精细化评估相对无能为力，必须借助专业检测系统确定喷水降温降噪的实际效果。专业检测系统确定喷水降温降噪的实际效果必须做两个方面的工作，一方面要能够检测无喷水条件火箭发射燃气流的烧蚀强度、噪声强度以及燃气流场分布规律，为喷水降温降噪的实际效果评估奠定基础，一方面也要能够检测喷水条件火箭发射燃气流的烧蚀强度、噪声强度以及燃气流场分布规律，基于无喷水条件检测数据评估喷水降温降噪具体效果，同时确定喷水降温降噪机理。 

发明内容

本发明的目的是提供一种单喷管火箭发射喷水降温降噪效果检测系统。 

上述目的是通过下述方案实现的： 

一种单喷管火箭发射喷水降温降噪效果检测系统，其特征在于，所述检测系统包括龙门架（1）、模拟火箭（2）、火箭定位调节设备（5）、喷水装置（6）、噪声检测设备、燃气流场及燃气流烧蚀强度检测设备；所述喷水装置（6）安装在所述模拟火箭的发动机喷管（10）周围，所述噪声检测设备包括安装的所述模拟火箭（2）周围的噪声测试阵列架（3）和噪声阵列传感器（7），所述噪声阵列传感器（7）安装在噪声测试阵列架（3）上；所述燃气流场及燃气流烧蚀强度检测设备包括安装在所述模拟火箭（2）下方的喷流流场及烧蚀强度测试板（8）以及安装在所述喷流流场及烧蚀强度测试板（8）上的喷流流场及烧蚀强度传感器阵列（31）。

    根据上述的检测系统，其特征在于，所述喷水装置（6）包括供水管路系统（4）、多个喷水中枢、喷嘴阵列（18）、固定底座；所述供水管路系统（4）包括供水总管（11）、喷水干支引管（14）、喷水分支弯引管（15），所述供水总管（11）为竖直管路，所述供水总管（11）的末端连接到所述喷水干支引管（14）上，所述喷水干支引管（14）有两个出水端，所述喷水干支引管（14）的两个出水端均连接在所述喷水分支弯引管（15）上；每个喷水中枢包括喷水中枢座（17）、一段或多段喷水中枢段（21,22）和喷水调节段（23），所述喷水中枢座（17）连接在所述喷水分支弯引管（15），在所述喷水调节段（23）的末端连接有喷嘴阵列（18），并且所述喷嘴阵列（18）包括多个可上下调整方向的喷嘴；所述固定底座包括固定支撑（20）和安装在所述固定支撑（20）上的托架（19）。 

    根据上述的检测系统，其特征在于，所述噪声检测设备包括“井字形”噪声测试阵列架以及安装在所述“井字形”噪声测试阵列架上的噪声测试传感器阵列。 

根据上述的检测系统，其特征在于，所述喷流流场及烧蚀强度测试板（8）上以对称中心为参考点设等距同心圆，以同心圆上沿周向均布测试传感器安装孔，在这些安装孔内布置所需燃气流场测试传感器或燃气流烧蚀强度传感器。 

本发明的有益效果：基于本系统可开展火箭发射喷水降温降噪机理研究及效果评估，也可为后续完整模拟火箭发射技术条件的喷水降温降噪效果提供参照。 

附图说明

图1是本发明的单喷管火箭发射喷水降温降噪效果检测系统总体结构示意图； 

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明采用的喷水装置的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明采用的喷水装置的剖视图；

图7是本发明采用的喷水装置的可调长度结构的示意图；

图8是本发明采用的喷水装置的可调方向结构的示意图；

图9是喷水喷嘴安装角度变化带来的水平距离及高度差变化示意图；

图10是本发明的噪声阵列架结构示意图；

图11是图10是左视图；

图12是图10的俯视图；