[发明专利]一种固体火箭地面试验自由边界的构建装置及方法

说明书

一种固体火箭地面试验自由边界构建装置，包括火箭产品，状态监测仪表，其特征在于，还包括产品托架车，气源，囊式气枕，附加气室，产品维型工装，火箭产品通过产品托架车承载；气源为囊式气枕提供气压；所述产品维型工装根据火箭结构外型尺寸设计，上部用于贴合其外表面承载部位作面接触，底部与囊式气枕采用法兰连接；所述的附加气室上部与囊式气枕采用法兰连接，底部与地面固连；所述的状态监测仪表安装在产品维型工装上。本发明不受试验场地限制，可在箭体水平托架车停放状态时，快速搭建囊式气枕悬浮系统实现产品自由‑自由边界的模拟。

技术领域

本发明应用于固体运载火箭、战略/战术导弹等大型结构的地面试验领域，可模拟产品飞行时的自由边界，具体涉及一种地面试验自由边界快速构建装置及方法。

背景技术

运载火箭、导弹等飞行器在进行研制阶段需要开展大量的地面试验。其中需要开展全箭/弹级别的重要试验包括有模态试验、分离试验、伺服弹性试验等。在这些地面试验中，有些需要模拟火箭/导弹在空中飞行时的自由-自由状态，以满足试验边界条件的真实性。

目前，国内外开展自由-自由状态下全箭/弹地面试验主要采用搭建承力龙门架方法或直接在振动塔内悬挂系统中进行。由于运载火箭、导弹等飞行器尺寸重量较大，若采用搭建龙门架或进入振动塔方法，会耗费较高人力物力成本用于搭设平台、设计工装、设计悬挂系统、校验强度、状态转换等；且越来越多的产品要求在不离开厂房的情况下，快速开展试验获取有效的数据并抽样检定产品状态，因此采用传统的搭建龙门架或进入试验工位方法存在一定的劣势。

针对目前现有技术的瓶颈，本项发明提出了新的边界模拟系统，该方法可不受场地限制，构建满足试验要求的边界条件，快速开展试验并获取可靠的数据。

发明内容

本发明提出了一种可在产品水平状态下快速实现自由-自由边界模拟的方法，可缩短边界模拟耗时，同时能够有效的保证试验数据质量。

本发明公开了：一种固体火箭地面试验自由边界构建装置，包括火箭产品、状态监测仪表，还包括产品托架车、气源、囊式气枕、附加气室和产品维型工装，火箭产品通过产品托架车承载；气源为囊式气枕提供气压；所述产品维型工装根据火箭结构外型尺寸设计，上部贴合其外表面承载部位作面接触，底部与囊式气枕采用法兰连接；所述的附加气室上部与囊式气枕采用法兰连接，底部与地面固连；所述的状态监测仪表安装在产品维型工装上；所述产品托架车、囊式气枕、附加气室为多个。

进一步的，还包括管路系统、在所述管路系统上设置的气路调节阀；所述管路系统与气源连接，气源产生的压缩空气，通过管路系统向囊式气枕充气提供气压；气路调节阀采用可控调节电磁阀，接受指令后对囊式气枕进行压力控制和调节。

进一步的，还包括安装在火箭箭体质心前与质心后的保护措施，所述保护措施采用安全带环抱火箭箭体。

进一步的，所述的产品托架车为箭体停放时使用，在开展试验前托架车在停放时锁死固定。

进一步的，所述囊式气枕设计为四点两组或六点三组形式，根据箭体结构形式分配气枕承载力。

一种固体火箭地面试验自由边界快速构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：产品准备工作；

步骤二：囊式气枕组装；

步骤三：管路系统组装；

步骤四：产品悬浮操作；

步骤五：试验过程；

步骤六：产品状态恢复。

一种固体火箭地面试验自由边界快速构建方法，所述步骤二的具体实现方法为：

a.确定火箭箭体前后两组支撑位置；

b.在支撑位置处放置底部附加气室构件；