[发明专利]过载条件下固体火箭发动机非线性不稳定燃烧的试验方法

权利要求书

1.过载条件下固体火箭发动机非线性不稳定燃烧的试验方法，其特征在于：在固体火箭发动机地面静态不稳定燃烧试验的基础上增加过载条件，所述过载条件包括过载角度θ，过载加速度α；通过将固体火箭发动机安装于高过载测试装置上，调整高过载测试装置的过载角度θ与转速ω，使固体火箭发动机具有不同方向、大小的加速度，从而工作在不同的过载条件下；当固体火箭发动机点火工作后，安装在封头(5-11)处的脉冲触发器(5-2)、(5-3)、(5-4)产生脉冲，触发固体火箭发动机的燃烧不稳定现象，同时通过标准内弹道压力传感器(5-5)、高频响应压力传感器(5-6)、(5-7)对固体火箭发动机内的燃烧状态进行观察和记录；测试变量包括过载条件、工作压强、推进剂药型、稳定性添加剂、固体火箭发动机长度及脉冲强度，通过改变上述测试变量的条件，分析复杂过载状态对非线性不稳定燃烧产生的影响以及过载与非线性不稳定燃烧影响因素之间的耦合作用，实现对固体火箭发动机在过载条件下的非线性不稳定燃烧试验。

2.采用如权利要求1所述的过载条件下固体火箭发动机非线性不稳定燃烧的试验方法，其特征在于：能够模拟固体火箭发动机在实际高空作业、转弯时的复杂过载状态，分析复杂过载状态对非线性不稳定燃烧产生的影响以及过载与非线性不稳定燃烧影响因素之间的耦合作用，进而解决相关工程问题。

3.如权利要求1或2所述的过载条件下固体火箭发动机非线性不稳定燃烧的试验方法，其特征在于：所述的高过载测试装置主要由多角度测量装置(2-1)、承载轴(2-4)、转动主轴(2-5)、大悬臂(2-10)、变频电机(2-8)、换向器(2-7)组成；转动主轴(2-5)通过联轴器与换向器的输出轴(2-6)相连，具有角速度为ω的轴向转动，用于带动大悬臂(2-10)进行轴向转动；大悬臂(2-10)两侧为多角度测量装置(2-1)，主要由连接块(2-9)、连接杆(2-3)、固定件(2-2)组成，用于实现固体火箭发动机的多角度安装；连接杆(2-3)分别与连接块(2-9)、固定件(2-2)相连，长度能够调节；固定件(2-2)用于固定安装固体火箭发动机，其一端固定，另一端与连接杆相连；当连接杆长度改变时，固定件可沿固定端转动；被测对象固体火箭发动机固定在固定件(2-2)上，试验中，改变连接杆(2-3)长度，使得固定件(2-2)轴线与试验台水平线之间的夹角呈不同过载角度θ，从而实现高过载测试装置对固体火箭发动机的多角度过载安装；通过调整变频电机(2-8)转速ω，经转动主轴(2-5)、大悬臂(2-10)传动至固体火箭发动机，使固定于多角度测量装置(2-1)上的固体火箭发动机获得不同大小的离心加速度a，从而获得不同的过载加速度，实现对固体火箭发动机在不同过载条件下的测试；所述过载条件包括过载角度θ，过载加速度a。

4.如权利要求1或2所述的过载条件下固体火箭发动机非线性不稳定燃烧的试验方法，其特征在于：通过调整固定件(2-2)轴线与试验台水平线之间的夹角θ，获得不同过载角度θ，同时调整变频电机(2-8)转速ω，最终获得不同大小的过载条件：固体火箭发动机质心到转轴轴心距离为L,此时固体火箭发动机所受离心加速度a为：a＝Lω²；在推进剂燃面某处，加速度a与燃面夹角为θ，与燃面法线方向夹角为90°-θ；因此，燃面法向加速度a_n＝acos(90°-θ)＝Lω²sinθ；燃面切向加速度a_n＝acosθ＝Lω²cosθ；因此，通过调整变频电机(2-8)转速ω与连接件轴向与水平线之间的夹角θ，获得不同的过载条件，实现对固体火箭发动机在不同过载条件下非线性不稳定燃烧性能的测试。

5.如权利要求1或2所述的过载条件下固体火箭发动机非线性不稳定燃烧的试验方法，其特征在于：所述固体火箭发动机的不稳定燃烧由脉冲触发；安装在封头处的脉冲触发器产生脉冲，脉冲次数选为三次。