[发明专利]基于长尾管的固体火箭发动机羽流中凝相产物收集装置

摘要

本发明公开的基于长尾管的固体火箭发动机羽流中凝相产物收集装置，属于固体火箭发动机试验领域。本发明包括燃气发生室、喷管、混合收集通道和连接支撑机构。燃气发生室包括燃烧室壳体、推进剂、绝热层。喷管包括收敛段、临界段和扩张段。混合收集通道由空心圆柱体、扩张段、收集室及收集室顶盖组成。固体火箭发动机与收集装置一体化设计，利用超音速气流的流动特征，注入冷气对羽流进行降温降速，实现燃烧室内凝相产物的高效收集。本发明具有如下优点：(1)结构简单，易于组装，收集装置结构简单、轻便。(2)保证收集到产物的可靠性。(3)保证羽流中凝相颗粒能够完全降温，保障实验装置的安全性。(4)保证收集结果的完整性。

主权项

1.基于长尾管的固体火箭发动机羽流中凝相产物收集装置，其特征在于：包括燃气发生室(1)、喷管(2)、混合收集通道(4)和连接支撑机构；所述的燃气发生室(1)包括燃烧室壳体、推进剂、绝热层，其中燃烧室壳体为对称回转体结构的空心圆柱体，燃烧室壳体、绝热层的尺寸和材料及推进剂的装药量、装药方式由实际需求决定，燃气发生室(1)通过中心架竖直固定在试验台上；所述的喷管(2)包括收敛段、临界段和扩张段，燃烧室壳体敞口端与喷管(2)收敛段大口端密封固定连接，且喷管(2)收敛段的外壁上有若干互不干涉且均匀分布的环形通孔，所述的环形通孔用于实现羽流中凝相产物初步降温，通孔处通过螺纹连接扇形喷头(3)，扇形喷头(3)通过连接支撑机构中的高压软管与冷气气瓶相连接；喷管(2)的临界段和扩张段的尺寸根据实际需求决定；喷管(2)扩张段设有用于与混合收集通道空心圆柱体密封固定连接的螺纹；所述的混合收集通道(4)主要由空心圆柱体、扩张段、收集室及收集室顶盖(5)组成；混合收集通道(4)的前端为对称回转体结构的空心圆柱体，与喷管(2)扩张段大口端螺纹密封固定连接；为进一步实现羽流中凝相产物降温，空心圆柱体的外壁面上设有若干个互不干涉且均匀分布的环形通孔，通孔处通过螺纹连接扇形喷头(3)，扇形喷头(3)通过连接支撑机构中的高压软管与冷气气瓶相连接；混合收集通道(4)后端的扩张段与喷管(2)扩张段结构相同，尺寸由降速需求决定；混合收集通道(4)的末端是收集室和收集室顶盖(5)，收集室与混合收集通道(4)中的扩张段相互耦合；收集室顶盖(5)与收集室密封连接，收集室顶盖(5)上分布至少两个环形通孔，其中一个环形通孔通过压力传感器转接座(6)与压力传感器相连接，另一个环形通孔通过扇形喷头(3)与冷气气瓶相连接，同时环形通孔周围有若干排气孔，通过中空压紧螺栓(11)将过滤网固定在收集室顶盖(5)上，过滤网孔径根据凝相产物粒径决定。