[发明专利]一种推力室缩尺试验装置

说明书

本发明公开了一种推力室缩尺试验装置，解决现有技术中存在的点火器点火失败或端部被烧，以及缩尺试验装置身部与点火器或传感器之间连接失效的问题，包括身部、点火器以及点火器转接座；身部为筒状结构，其筒壁内沿圆周方向均匀开设有多条轴向冷却通道，用于容纳冷却剂；筒壁内两端设置有两个环形的冷却集液腔，两个冷却集液腔将多条轴向冷却通道连通；两个冷却集液腔的位置处分别对应设置有冷却液入口和冷却液出口；身部的内腔为燃烧腔，身部的侧壁上沿径向设有第一安装通道，第一安装通道与燃烧腔连通，点火器转接座与第一安装通道螺纹连接，点火器安装在点火器转接座。

技术领域

本发明涉及液体火箭发动机推进技术领域，特别涉及一种推力室缩尺试验装置。

背景技术

大推力液体火箭发动机推力室流量大、压力高、热流密度大、燃烧特性复杂，单独进行推力室热试来考核性能，风险高、周期长、耗资巨大，一般采用缩尺试验装置进行替代考核。

常用的推力室缩尺试验装置包括头部、身部和热沉喉道，这种结构的试验装置通常利用铜材料快速导热，热试时间很短(1s左右)；热试时需要在身部设置点火器和传感器，点火器和传感器一般为钢材料，身部为铜材料，两者通过螺纹连接；试验过程中频繁拆卸点火器和传感器进行检查容易引起铜材料螺纹变形、失效，从而导致身部报废。

近年来为了实现长程热试的目的，也有缩尺试验装置身部和喉道采用夹层冷却结构，夹层之间的腔体内供应冷却剂；采用这种结构的身部，安装点火器和传感器时需要穿过冷却夹层，为了防止冷却液从安装孔泄漏进入燃烧腔内，需要增设套筒并将套筒两端分别与身部内外壁焊接。点火器穿过点火套筒伸入腔室进行点火，这种结构存在的问题主要有两点：一是点火套筒底端与内壁焊接时空间狭小，焊接难度大；二是长时间多次热试后焊缝容易开裂。同时现有推力室缩尺试验装置中，点火器伸入燃料腔室的一端与腔室的内壁基本平齐，这样设计是避免点火器在点火后，其端部被烧；但是实际试验过程中仍然存在烧蚀或者点火器伸入腔室的端部不够长而导致点火失败。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的点火器点火失败或端部被烧，以及缩尺试验装置身部与点火器或传感器之间连接失效的问题，提供一种推力室缩尺试验装置。

一种推力室缩尺试验装置，其特殊在于：包括身部、点火器以及点火器转接座；

所述身部为筒状结构，其筒壁内沿圆周方向均匀开设有多条轴向冷却通道，用于容纳冷却剂；筒壁内两端设置有两个环形的冷却集液腔，两个冷却集液腔将多条轴向冷却通道连通；两个冷却集液腔的位置处分别对应设置有冷却液入口和冷却液出口；

所述身部的内腔为燃烧腔，所述身部的侧壁上沿径向设有第一安装通道，所述第一安装通道与所述燃烧腔连通，所述点火器转接座与所述第一安装通道螺纹连接，所述点火器安装在点火器转接座上，所述点火器的点火端伸入所述燃烧腔内。

进一步地，还包括多个传感器以及与传感器一一对应的多个传感器转接座；

所述身部的侧壁上沿径向设有多个与传感器转接座一一对应的第二安装通道，每个所述第二安装通道与所述燃烧腔连通，每个所述传感器转接座与对应的第二安装通道螺纹连接，所述传感器安装在传感器转接座上检测端伸入所述燃烧腔内，用于对所述燃烧腔内的压力进行测量。

进一步地，所述身部采用3D打印技术一体制造。

进一步地，所述第一安装通道为台阶通孔；

所述点火器转接座包括固定连接的第一连接部和第一凸缘部，所述第一连接部与所述第一安装通道的大径孔壁通过螺纹连接；所述第一凸缘部与所述身部之间设置环形的密封垫片。

进一步地，所述第二安装通道为台阶通孔；

所述传感器转接座包括固定连接的第二连接部和第二凸缘部，所述第二连接部与所述第二安装通道的大径孔壁通过螺纹连接；所述第二凸缘部与所述身部之间设置环形的密封垫片。