[发明专利]一种气驱分离装置地面试验系统

说明书

一种气驱分离装置地面试验系统，产品安装支架提供刚性支撑；供气系统提供高压气体，驱动气驱分离装置工作；气驱解锁装置载荷加载及测试工装用于固定气驱解锁装置并为其施加轴向载荷，模拟箭上实际安装时作用在气驱解锁装置上的预紧力及轴向载荷；气驱推冲装置负载模拟及测试工装用于固定气驱推冲装置并为其提供作用在推杆末端阻止推杆推出的载荷，模拟气驱推冲装置实际工作过程中作用在气驱推冲装置末端的负载特性；程序控制设备采集试验过程中的气压、电源、位置、压力数据，实现对气驱分离装置功能和性能的考核、验证。本发明使用高压气体驱动，分离系统性能完全可检测，具有重复测试能力，大大降低了试验成本和分离冲击，并提高了安全性。

技术领域

本发明属于运载火箭分离机构设计领域，具体涉及一种能够对气驱分离装置开展模拟箭上状态的地面试验的试验系统。

背景技术

随着商业航天的迅猛发展，运载火箭可重复使用成为各商业火箭公司降低发射成本的重要手段。为满足运载火箭可重复使用的任务目标，运载火箭的分离系统采用了基于高压气体驱动的分离装置，采用气驱分离装置，一方面分离装置在地面能够对功能性能进行检测，并且自身能够重复使用，具有较高的可靠性；另一方面分离装置在分离过程中产生的冲击很小，对被分离的火箭结构不造成损伤，实现重复使用。

传统运载火箭均采用火工分离装置实现各部段之间的连接与分离。由于火工分离装置采用火药火炸药作为能源，地面试验中多采用电雷管、电起爆器、电点火器等作为引爆元件，上述引爆元件均为一次性使用产品，火工分离装置也为一次性使用产品，火工分离装置在工作过程中多采用切割、涨断、冲击、燃烧等做功方式实现功能，存在破坏性和一定的危险性。由于上述原因，火工分离装置的地面试验系统难以适用于气驱分离装置。

面对气驱分离装置地面试验需求，亟需一种新型的气驱分离装置地面试验系统。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种气驱分离装置地面试验系统。

本发明解决技术的方案是：

一种气驱分离装置地面试验系统，包括产品安装支架、供气系统、气驱解锁装置载荷加载及测试工装、气驱推冲装置负载模拟及测试工装、程序控制设备；

产品安装支架为整个分离装置试验过程提供刚性支撑，用于安装供气系统、气驱解锁装置载荷加载及测试工装、气驱推冲装置负载模拟及测试工装；

供气系统各个管路上安装有电磁阀，用于为气驱分离装置提供高压气体，驱动气驱分离装置工作；

气驱解锁装置载荷加载及测试工装用于固定气驱解锁装置并为气驱解锁装置施加轴向载荷，模拟箭上实际安装时作用在气驱解锁装置上的预紧力及轴向载荷；

气驱推冲装置负载模拟及测试工装用于固定气驱推冲装置并为气驱推冲装置提供作用在推杆末端阻止推杆推出的载荷，模拟气驱推冲装置实际工作过程中作用在气驱推冲装置末端的负载特性；

程序控制设备控制整个试验系统中各电磁阀的开关及时序，保证试验系统工作时序与真实飞行一致，采集试验过程中的气压、电源、位置、压力数据，实现对气驱分离装置功能和性能的考核、验证。

气驱解锁装置载荷加载及测试工装包括解锁装置工装底板、解锁装置U型框、预紧螺母、解锁距离传感器和解锁装置气压传感器；

气驱解锁装置安装到解锁装置工装底板上，气驱解锁装置的螺杆穿过解锁装置U型框，预紧螺母拧入气驱解锁装置的螺杆，并施加一定的预紧力，将解锁装置U型框压紧到解锁装置工装底板上，模拟箭上安装状态；在气驱解锁装置的解锁运动部件外部安装解锁距离传感器，当气驱解锁装置解锁时解锁距离传感器测量解锁运动部件的运动距离，并将其传输给程序控制设备；解锁装置气压传感器安装在气驱解锁装置供气入口处，用于测量气驱解锁装置入口气压。