[发明专利]直连实验平台及测量冲压发动机推力的方法

权利要求书

1.一种直连实验平台，其特征在于，包括基座以及引射段；

所述基座设于所述引射段入口端的前方，用于固定待测发动机模型，所述基座上设有推力传感器，以测量所述发动机模型产生的推力；

所述引射段用于对所述待测发动机模型进行引射，所述引射段上设有压力传感器，以测量所述引射段内的压力；

其中，所述待测发动机模型的出口端以非直接接触的连接方式伸入所述引射段的入口端内形成悬空对接，所述待测发动机模型的外壁与所述引射段的内壁之间形成气路通道，所述气路通道用于在直连试验过程中吸入外部大气，并在所述引射段的入口端形成气膜。

2.根据权利要求1所述的直连实验平台，其特征在于，所述引射段的真空度小于10kPa。

3.根据权利要求1或2所述的直连实验平台，其特征在于，所述待测发动机模型与所述引射段同轴设置，所述气路通道的宽度为3-5mm。

4.根据权利要求1所述的直连实验平台，其特征在于，所述引射段包括依次设置的前等直段、引射气流入口段、引射喷嘴段、后等直段和扩张段，所述前等直段位于所述引射段的入口端，用于与所述待测发动机模型的出口端悬空对接；所述引射气流入口段用于引射高压气流；所述引射喷嘴段用于加速所述高压气流；所述压力传感器设于所述后等直段上；所述扩张段用于将所述引射段内的气体排出。

5.根据权利要求1所述的直连实验平台，其特征在于，所述待测发动机模型包括依次设置的入口段、燃烧室段和尾喷管段，所述入口段处设有气路控制装置，用于模拟高空飞行条件下发动机入口的总温、总压及马赫数；所述燃烧室段用于提供来流与燃料混合燃烧的空间；所述尾喷管段伸入所述引射段并与所述引射段的入口端悬空对接，用于为所述待测发动机模型提供推力。

6.根据权利要求5所述的直连实验平台，其特征在于，所述气路控制装置用于控制氢气、氧气和空气的流量。

7.一种采用如权利要求1-6中任一项所述直连实验平台测量冲压发动机推力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待测发动机模型固定于所述基座上，使所述待测发动机模型的尾喷管段以非直接接触的连接方式悬空伸入所述引射段的入口，并在所述尾喷管段的外壁与所述引射段的内壁之间形成气路通道；

S2、启动所述引射段，完成所述引射段的准备阶段；

S3、当所述压力传感器显示引射段内的压力满足发动机出口的压力需求时，启动所述待测发动机模型；

S4、当所述待测发动机模型模拟出高空飞行条件下发动机入口的总温、总压及马赫数时，读取所述推力传感器的读数。

8.根据权利要求7所述测量冲压发动机推力的方法，其特征在于，S2中所述准备阶段的操作步骤包括：通过所述引射段的引射气流入口段引射高压气流，使高压气流经所述引射段的引射喷嘴进行加速，并依次经过所述引射段的后等直段和扩张段排入大气。

9.根据权利要求7所述测量冲压发动机推力的方法，其特征在于，S4中所述模拟的步骤包括：

调控所述待测发动机模型入口段的气路控制装置，向所述待测发动机模型的燃烧室段12内通入试验所需量的氢气、氧气和空气，从而模拟出高空飞行条件下发动机入口的总温、总压及马赫数。

10.根据权利要求7所述测量冲压发动机推力的方法，其特征在于，S4中至少在实验过程中读取三次所述推力传感器的读数，并取平均值以获得冲压发动机的推力值。