[发明专利]一种富氧补燃发动机推力室直连热试系统及热试方法

说明书

本发明提供一种富氧补燃发动机推力室直连热试系统及热试方法，以解决现有条件下大范围变工况富氧补燃发动机推力室无法单独考核的问题。热试系统包括用于向待考核推力室提供热试条件的燃气发生器、涡轮压比模拟装置、燃料供应单元以及氧化剂供应单元；燃气发生器通过涡轮压比模拟装置与待考核发动机推力室相连；燃料供给单元包括燃料贮箱以及三路燃料供应管路；三路燃料供应管路分别为发生器燃料路、推力室点火路和推力室燃料主路；氧化剂供应单元包括氧化剂贮箱以及发生器氧化剂供应路；氧化剂供应单元包括氧化剂贮箱以及发生器氧化剂供应路。

技术领域

本发明属于发动机热试技术领域，具体涉及一种富氧补燃发动机推力室直连热试系统及热试方法。

背景技术

随着大范围变工况(1.6MPa～8MPa)富氧补燃发动机技术需求越来越迫切，对于该类发动机的考核装置也应跟紧步伐，为发动机的性能考核提供硬件支持。

然而，针对大范围变工况富氧补燃发动机的推力室无法单独考核问题，目前通常采用整机热试车的方式(即就是将推力室连接至发动机上，通过涡轮泵组件对进入燃气发生器中的流体进行加压)来考核推力室，这种方式中涡轮泵组件结构复杂、成本较高、同时存在风险大、周期长等缺陷，如此以来，不利于技术进一步发展。

发明内容

本发明提供一种富氧补燃发动机推力室直连热试系统及热试方法，以解决现有条件下大范围变工况富氧补燃发动机推力室无法单独考核的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：

一种富氧补燃发动机推力室直连热试系统，其特殊之处在于；包括用于向待考核推力室提供热试条件的燃气发生器、涡轮压比模拟装置、燃料供应单元以及氧化剂供应单元；

所述燃气发生器通过涡轮压比模拟装置与待考核发动机推力室相连；

所述燃料供给单元包括燃料贮箱以及三路燃料供应管路；所述三路燃料供应管路分别为发生器燃料路、推力室点火路和推力室燃料主路；

所述氧化剂供应单元包括氧化剂贮箱以及发生器氧化剂供应路；

所述发生器燃料路上沿供应方向依次设置有第一控制阀、第一点火导管、燃料阀和第一吹除阀；

所述推力室点火路上沿燃料供应方向依次设置有第二控制阀、第二点火导管以及单向阀(单向阀防止燃气回流)；

所述推力室燃料主路上沿燃料供应方向依次设置有燃料主阀和第二吹除阀；

所述发生器氧化剂供应路上沿氧化剂供应方向设置有氧阀。

第一点火导管和第二点火导管两端均设置膜片，管内充填有点火剂，压力较大时，可冲破膜片将点火剂挤出。热试考核系统使用时，将第一吹除阀和第二吹除阀均与试验台的氮气供应管路连接，承担热试考核系统的吹除工作。

燃料、点火剂和氧化剂进入燃料发生器点火燃烧后产生高温高压富氧燃气，高温高压富氧燃气经涡轮压比模拟装置减压后进入推力室燃气喷嘴，在推力室点火路的点火剂作用下，与推力室燃料主路供应的燃料点火燃烧，产生高温燃气，经喷管喷出后产生推力。

同时，本发明还提供了采用上述富氧补燃发动机推力室直连热试系统的热试方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)将组装好的富氧补燃发动机推力室直连热试系统安装在试验台上，并将第一吹除阀和第二吹除阀与试验台的氮气源连接；

2)打开第一吹除阀和第二吹除阀，对系统进行吹除；

3)打开氧化剂贮箱将氧化剂充填至发生器氧化剂供应路的氧阀前；

打开燃料贮箱和第一控制阀，将燃料分别充填至发生器燃料路的燃料阀前、推力室点火路的第二控制阀前、以及推力室燃料主路的燃料主阀前，并将第一点火导管中的点火剂挤压至燃料阀前；