[发明专利]一种跟随火箭尾焰高位自动喷水降噪系统

说明书

本发明公开了一种跟随火箭尾焰高位自动喷水降噪系统，属于火箭发射噪声防护技术领域。系统包括喷嘴、快速阀控系统、供气系统、供水系统以及排水系统；喷嘴通过喷水管路接至供水系统，喷嘴均匀布置发射工位前后两侧，喷嘴稳定喷水后喷水范围能够覆盖发射台；快速阀控系统设置在供水管路上，火箭发动机点火前实现系统近程喷水，火箭点火起飞后某一时刻实现系统远程喷水，近程喷水和远程喷水两种工况转换时间间隔在1s左右；供气系统为快速阀控系统提供压缩空气作为操纵气源；排水系统将大流量喷水及时收集并排到发射场外侧低洼处。本发明根据火箭发射工况进行喷水工况切换，能够保证箭体安全，同时抑制噪声辐射和传播。

技术领域

本发明涉及一种跟随火箭尾焰高位自动喷水降噪系统，属于火箭发射噪声防护技术领域。

背景技术

中大型捆绑式运载火箭发射时一级和助推发动机射流会产生170dB以上的气动噪声，将对箭上及发射系统薄弱结构件、声敏电器元件产生声致振动，造成破坏性影响，对发射场周围环境、试验人员也会造成伤害。在火箭点火时向发动机燃气射流场中喷水，改变噪声产生机制，抑制噪声传播，可以有效降低火箭周边噪声值。目前，高位喷水滞后于火箭起飞时刻，在火箭起飞初始阶段，因担心误喷影响箭体，喷水降噪系统未能启动，降噪用水无法及时到达发动机射流区域，喷水降噪系统启动时，箭体已经飞离地面较远，影响了高位喷水的降噪效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种跟随火箭尾焰高位自动喷水降噪系统，系统具有近程喷水和远程喷水两种工况，根据火箭发射工况进行喷水工况切换，能够保证箭体安全，同时能够抑制噪声辐射和传播。

一种跟随火箭尾焰高位自动喷水降噪系统，系统包括喷嘴、喷水管路、快速阀控系统、供气系统、供水系统以及排水系统；

所述喷嘴通过喷水管路接至供水系统，供水系统位于发射塔架上部，喷嘴均匀布置发射工位前后两侧，喷嘴稳定喷水后喷水范围能够覆盖发射台；

所述快速阀控系统设置在供水管路上，火箭发动机点火前实现系统近程喷水，火箭点火起飞后某一时刻实现系统远程喷水，当火箭尾端越过喷嘴后，喷水到达发动机射流尾焰，近程喷水和远程喷水两种工况转换时间间隔在1s左右；

所述供气系统为快速阀控系统提供压缩空气作为操纵气源；

所述排水系统将大流量喷水及时收集并排到发射场外侧低洼处。

进一步地，所述喷嘴的外形为等厚度的扁平状结构，喷嘴进口为一个方形腔，水流在此处实现充填转弯，方形腔末端为一个初始矩形孔，随后该矩形孔逐步变形至一个更为扁平的矩形孔，喷嘴出口扁平矩形孔截面积小于初始矩形孔截面积；喷嘴出口具有两个变形方向，一个变形方向是方形腔的两侧壁在喷嘴的平面上向两侧扩张，呈扇面喷射而出，另一个变形方向是在方形腔的上下底面在喷嘴的厚度方向上向中心收缩，矩形孔宽度收窄。

进一步地，所述快速阀控系统位于综合管廊内，设置在喷嘴下方的喷水管路上，系统组成自上向下依次为两个大口径两段式气动蝶阀和一个手动蝶阀；手动蝶阀用于气动蝶阀检修时使用，系统运行前处于打开状态；火箭发动机点火前，启动一个气动蝶阀至开度a，然后启动另一个气动蝶阀至全开，实现系统近程喷水，火箭点火起飞后某一时刻，启动第一个气动蝶阀从开度a至开度b，实现系统远程喷水，当火箭尾端越过喷嘴后，喷水到达发动机射流尾焰。气动蝶阀通过远程控制且控制时序根据不同火箭发射时序灵活装订。

进一步地，所述供气系统采用在线方式为气动蝶阀供气，以适应气动阀控制动作时气源压力的稳定和流量的充盈。

进一步地，所述供水系统包括降噪水箱及供水干管，水量通过两根供水干管供至发射工位综合管廊内，高位喷水管路从两处供水干管上引出，最终接至喷嘴，供水干管末端兼具蓄水稳压功能。

进一步地，所述喷水管路出地面后外部设置波纹管。