[发明专利]直连实验平台及测量冲压发动机推力的方法

说明书

本发明公开一种直连实验平台以及测量冲压发动机推力的方法，直连实验平台包括基座以及引射段；基座设于引射段入口端的前方，用于固定待测发动机模型，基座上设有推力传感器，以测量发动机模型产生的推力；引射段用于对待测发动机模型进行引射，引射段上设有压力传感器，以测量引射段内的压力；其中，待测发动机模型的出口端伸入引射段的入口端内形成悬空对接，待测发动机模型的外壁与引射段的内壁之间形成气路通道，气路通道用于在直连试验过程中吸入外部大气，并在引射段的入口端形成气膜。方法采用直连实验平台进行测量，本发明提供的直连实验平台可以有效解决引射装置的冷却问题，且该引射装置不会对发动机的推力测量产生干扰。

技术领域

本发明涉及试验装置技术领域，尤其涉及一种直连实验平台及测量冲压发动机推力的方法。

背景技术

冲压发动机是高超声速吸气式推进研究的核心，在正式飞行试验之前需要对冲压发动机进行大量的地面直连试验，地面直连试验是超燃冲压发动机研究与发展、试验与评估的主要手段。在直连试验过程中，需要将发动机喷管出口的压力与实际飞行高度的大气压力保持一致，以满足喷管的设计状态。

发动机喷管出口压力的模拟需要先在发动机模型的出口处安装引射装置，然后根据不同的出口压力工况调整其引射能力。目前的直连试验台引射装置与发动机模型的喷管出口之间均采用直接接触的固定连接方式，该连接方式在引射过程中会对发动机模型的推力测量产生干扰，进而影响实验的准确性；除此之外，发动机模型出口处的高温气体也会进入到引射装置内，对引射装置造成一定程度的损伤。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种直连实验平台，该直连实验平台可以有效解决引射装置的冷却问题，且该引射装置不会对发动机的推力测量产生干扰。

本发明的另一目的在于提供一种测量冲压发动机推力的方法，该方法采用上述的直连实验平台对冲压发动机的推力进行测量，从而获得较为精准的推力数值。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种直连实验平台，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。

作为一种可实施的方式，所述引射段的真空度小于10kPa。

当引射段的真空度小于10kPa时，基本可以较优地模拟出发动机的工作条件，当然当真空度越小，模拟效果会越好。

作为一种可实施的方式，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。

当待测发动机模型的外壁与引射段的内壁的间距为3-5mm时，既可以保证引射段较好的引射效果，同时又能保证引射段的冷却效果，而当间距小于3mm时，则引射段与待测发动机模型之间会发生震动干扰，同时气路通道的进气量会变小，也会降低引射段的冷却效果；而当间距大于5mm时，引射效果不好，难以达到实验所需的真空度。

作为一种可实施的方式，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。