[发明专利]适用固体发动机强干扰激励模拟测试系统

说明书

本发明提供了一种适用固体发动机强干扰激励模拟测试系统，包括：高压气体发生腔体、模拟发动机腔体、爆破片装置以及测试系统；模拟发动机腔体与高压气体发生腔体相连接；爆破片装置设置在高压气体发生腔体和模拟发动机腔体之间，爆破片装置用于隔开高压气体发生腔体和模拟发动机腔体的腔体空间；测试系统设置在模拟发动机腔体上，测试系统用于测量试验中模拟发动机腔体内的压力振荡。本发明采用可燃气体模拟爆炸高温高压气体，不仅安全，而且压力精确可控。

技术领域

本发明涉及固体发动机技术领域，具体地，涉及一种适用固体发动机强干扰激励模拟测试系统。

背景技术

固体发动机工作过程中，推进剂燃烧产生的一部分能量与声场耦合，产生不规则、周期性的压强振荡，造成发动机偏离设计状态，甚至压强激增导致发动机解体，这种由燃烧造成的不规则振荡且不断发展的过程称之为不稳定燃烧，是制约固体发动机发展的重要基础技术难题之一。近年来，防空反导导弹固体发动机为提高性能采用大装填、高压强、大长径比等设计，导致不稳定燃烧问题时有发生，对导弹的制导和控制都带来了消极影响。

理论研究结果表明，固体发动机中存在多种增益与阻尼因素、主要的增益因素包括推进剂的燃烧增益、声涡耦合，主要的阻尼因素包括粒子阻尼、喷管阻尼等，是否会出现不稳定现象并维持压强振荡是各种因素综合作用的结果。声不稳定是目前最为普遍的一种形式，即压强振荡频率与发动机声腔固有频率相耦合。但由于真实固体发动机工作过程中内部呈现高温高压状态，无法采用普通外部激励方式研究其工作过程中不同阶段系统内部声腔动力学特性。

综上所述，固体发动机非稳定燃烧的关键点和难点在于：1)真实发动机工作过程中内部高温高压，无法通过普通外部激励获得其内部真实工作状态声腔模态特性(振型、频率、阻尼)；2)真实固体火箭发动机工作时间较短(通常几十秒)，在内部高压状态下，很难精确实现对其不同工作阶段进行外部瞬时强激励。

公开号为CN115683596A的专利文献公开了一种用于固体发动机燃气阀的抗干扰高精度推力测试装置，包括：试验台、摆动装置、进气装置和定位装置，摆动装置固定在水平放置的试验台上，进气装置安装在所述摆动装置上，且进气装置可在摆动装置的驱动下，在垂直面内摆动一定角度；定位装置用于燃气阀的定位和推力的测量，令燃气阀的轴线垂直于试验台；燃气从进气装置进入燃气阀，进气装置上设置有压力测量装置用于测量燃气阀的进气压力。但是该专利文献仍然存在无法通过普通外部激励获得其内部真实工作状态声腔模态特性的缺陷。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用固体发动机强干扰激励模拟测试系统。

根据本发明提供的一种适用固体发动机强干扰激励模拟测试系统，包括：高压气体发生腔体、模拟发动机腔体、爆破片装置以及测试系统；

所述模拟发动机腔体与所述高压气体发生腔体相连接；

所述爆破片装置设置在所述高压气体发生腔体和所述模拟发动机腔体之间，所述爆破片装置用于隔开所述高压气体发生腔体和所述模拟发动机腔体的腔体空间；

所述测试系统设置在所述模拟发动机腔体上，所述测试系统用于测量试验中所述模拟发动机腔体内的压力振荡。

优选的，还包括输送系统；

所述高压气体发生腔体和所述模拟发动机腔体均与所述输送系统连通设置，所述输送系统用于向所述高压气体发生腔体和所述模拟发动机腔体内输入气体。

优选的，还包括连接工装；

所述高压气体发生腔体和所述模拟发动机腔体设置在所述连接工装上，所述高压气体发生腔体和所述模拟发动机腔体通过所述连接工装连接。

优选的，还包括发火控制系统；

所述发火控制系统连接所述高压气体发生腔体，所述发火控制系统用于控制所述高压气体发生腔体内的点火。