一种火箭发动机压力测试装置的制作方法

本实用新型属于弹药测试领域中的发动机压力测试领域，具体涉及一种直接对火箭发动机内推进剂点火压力进行测试的装置。

背景技术：

为了测试弹药发动机内推进剂的有关性能指标，产品研制阶段确定推进剂配方、重量、形态等技术指标、产品定型后发动机推进剂交验时、长期储存后发动机性能评估等均需要进行发动机压力测试。其测试方法一般采用静止发动机试验方法，即设计加工专用的静止发动机壳体，根据发动机内装配的点火具药量制作专用试验药包，与发动机推进剂装配为静止发动机，电点火头起爆发动机后测试其工作压力曲线。该方法的优点是静止发动机壳体可以重复利用，电点火头和黑火药组合件代替点火具，作用原理与真实发动机一致，适用于发动机推进剂批量生产时和长期储存后，对其性能的检验和评估。

随着弹药技术的发展和部队训练强度的增大，弹药新产品日渐增多，部队库存部分弹药的储存期限逐渐缩短，另外，在弹药使用过程中暴露出的一些质量问题，在弹药产品改进、寿命研究、质量问题分析过程中，需要对库存弹药进行相关分析研究，其中一项重要工作就是发动机压力测试。目前没有一种专门对已经装配好的发动机内推进剂燃烧压力直接进行检测的方法。

按照通常方法是先将发动机从整机产品中分离出来，再将发动机推进剂从发动机中拆分出来，利用发动机静止试验方法进行静止试验。而发动机分离、推进剂拆分过程存在一定的危险性，且容易产生废品，另外静止试验时需要用专用发动机、试验药包、电点火头等专用器材，试验成本较高。

因此，有必要设计一种对发动机直接进行压力测试的方法，实现不需要将发动机推进剂拆分出来，且能有效测试发动机内推进剂燃烧压力曲线。

技术实现要素：

针对某产品寿命可靠性研究时，需要得到发动机推进剂燃烧压力，按照传统方法拆分危险性大、废品率高、试验成本大等问题，本实用新型提出了一种火箭发动机压力测试装置，将发动机与测试装置连接，实现发动机内推进剂的压力测试。

本实用新型采用如下技术方案：

一种火箭发动机压力测试装置，其包括固定座、与固定座同轴连接的转接体以及垂直固定设置在转接体上的传感器测压接头。

进一步的，所述固定座包括固定板以及设置在固定板中心的固定凸台，所述固定凸台外侧设置有第一固定外螺纹。

进一步的，所述转接体的前端设置有与第一固定外螺纹相配合的第一固定内螺纹孔，所述转接体的后端设置有与火箭发动机配合的发动机固定外螺纹；沿所述转接体的后端设置有中心盲孔，所述中心盲孔沿转接体的轴心设置；所述转接体的侧部还设置与中心盲孔连通的连接孔，所述连接孔与中心盲孔垂直，所述连接孔侧壁设置有第二固定内螺纹。

进一步的，所述传感器测压接头包括柱形主体，设置在柱形主体底部的连接凸台，所述连接凸台上设置有与第二固定内螺纹配合的第二固定外螺纹；所述柱形主体上设置有用于安装压力传感器的固定槽，所述固定槽的上端设置有定位槽，所述固定槽内壁设置有用于固定压力传感器的第三固定内螺纹孔；所述连接凸台中心设置有中心通孔，所述中心通孔连通中心盲孔和固定槽。

进一步的，所述连接凸台与柱形主体的连接处位于连接凸台的外侧设置有退刀槽。

进一步的，所述固定板的周向均匀设置有螺栓固定孔。

进一步的，所述螺栓固定孔为4个。

进一步的，所述固定槽的底部设置有空刀槽。

本实用新型的有益效果在于：利用本实用新型的测试装置在测试火箭发动机压力时，无需将发动机、推进剂拆分，避免在发动机分离、推进剂拆分过程存在的危险性，同时无需专用发动机、试验药包、电点火头等专用器材，试验成本低，且能有效测试发动机内推进剂燃烧压力曲线。

附图说明

图1为固定座的结构示意图。

图2为图1的左视结构示意图。

图3为转接体的剖面结构示意图。

图4为传感器测压接头的剖面结构示意图。

图5为图4的仰视结构示意图。

图6为本实用新型的结构示意图。

其中，1转接体、2固定板、3固定凸台、4第一固定外螺纹、5第一固定内螺纹孔、6火箭发动机、7发动机固定外螺纹、8中心盲孔、9连接孔、10第二固定内螺纹、11柱形主体、12连接凸台、13第二固定外螺纹、14固定槽、15定位槽、16第三固定内螺纹孔、17中心通孔、18退刀槽、19螺栓固定孔、20空刀槽、21混凝土墙体。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。本实用新型保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本实用新型保护的范围。

结合图1~6所示，一种火箭发动机压力测试装置，其包括固定座、与固定座同轴连接的转接体1以及垂直固定设置在转接体1上的传感器测压接头。

所述固定座包括固定板2以及设置在固定板2中心的固定凸台3，所述固定凸台3外侧设置有第一固定外螺纹4。所述固定板2的周向均匀设置有螺栓固定孔19。所述螺栓固定孔19为4个。固定座整体设计为圆形台阶形状，固定板的圆周均布4个螺栓固定孔，可用4条膨胀螺栓将固定座的固定板与试验现场的混凝土墙体21固定。固定凸台上设置有第一固定外螺纹与转接体的第一固定内螺纹孔互相配合，其配合长度和螺纹尺寸为常规选择，可根据发动机重量、尺寸等确定，需要保证连接强度满足悬臂式结构可反复承载发动机重量及试验冲击强度。

所述转接体1的前端设置有与第一固定外螺纹4相配合的第一固定内螺纹孔5，所述转接体1的后端设置有与火箭发动机6配合的发动机固定外螺纹7；发动机固定外螺纹的螺纹长度和尺寸根据被测试火箭发动机的螺纹确定。沿所述转接体1的后端设置有中心盲孔8，所述中心盲孔8沿转接体1的轴心设置；所述转接体1的侧部还设置与中心盲孔8连通的连接孔9，所述连接孔9与中心盲孔8垂直，所述连接孔9侧壁设置有第二固定内螺纹10。第二固定内螺纹与第二固定外螺纹相互配合，用于固定传感器测压接头，实现将发动机的工作压力传递到压力传感器，中心盲孔的尺寸根据发动机结构确定，以接近发动机内的最小孔径为宜，偏差为±2mm，便于测出发动机内的实际工作压力。为了保证传感器测压接头与连接孔的紧密配合，在两者接触处铣平面。为了便于安装拆卸，转阶梯的圆柱部位铣扁，与装卸扳手的使用宽度配合。

所述传感器测压接头包括柱形主体11（优选为圆柱形）设置在柱形主体11底部的连接凸台12，所述连接凸台12上设置有与第二固定内螺纹10配合的第二固定外螺纹13；所述柱形主体11上设置有用于安装压力传感器的固定槽14，所述固定槽14的上端设置有定位槽15，定位槽用于安装压力传感器时端面定位，所述固定槽14内壁设置有用于固定压力传感器的第三固定内螺纹孔16；所述连接凸台12中心设置有中心通孔17，所述中心通孔17连通中心盲孔8和固定槽14。中心通孔保证发动机燃烧时产生的压力能够通过该中心通孔传递给压力传感器，再由压力传感器传输至测试系统，从而测试出发动机燃烧时的工作压力。根据发动机的压力范围选择合适量程的压力传感器，第三固定内螺纹孔的尺寸根据该压力传感器的接口螺纹尺寸确定。

压力传感器的选择为本领域的公知技术，可选型号包括hm10、kikc10、hubacontrol528、ow-bps316和as-131，需要结合测量对象与测量环境、灵敏度、频率响应、线性范围、稳定性和精度进行具体的操作以满足实际测量需要。

所述连接凸台12与柱形主体11的连接处位于连接凸台12的外侧设置有退刀槽18，使螺纹保证配合部分拧紧到位。所述固定槽14的底部设置有空刀槽20，便于加工第三固定内螺纹孔。为了便于安装拆卸，柱形主体的圆柱铣扁，与装卸扳手的使用宽度配合。

整个测压装置设计有三处与配套设施连接的端口。一端与试验现场的混凝土墙固定，一端安装压力传感器后与测试系统连接，一端安装被测发动机。试验时，固定座与试验现场的混凝土墙体固定，利用4条膨胀螺栓保证可靠固定。传感器测压接头处安装测压用的压力传感器，传感器连线与测压系统相连；转接体另一端安装发动机。在发动机点火具尾管处连接导爆管，导爆管尾端连接电雷管，通过起爆器起爆电雷管，引燃导爆管，导爆管将点火能量供应给点火具，从而使发动机作用，实现了测试状态下的发动机工作状态与实战状态一致。

为了保证试验安全，被测发动机安装在专用试验场地，周围设施按照有关要求设置，起爆点、测试点均在另一区域的专用房间内布置。整个试验过程实现人机隔离，测试系统自动记录、存储发动机推进剂作用过程每一时点的压力，自动生成压力时间曲线，试验后可通过打印机输出结果。

发动机压力测试系统为本领域的公知技术，包含：处理器、放大器、控制器、转换器等电器原件及同步采样、逻辑控制、预处理、输出等电路组成的数据采集系统，供现场查看和输出的显示器、打印机等。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，但并不限于此，本领域的技术人员很容易根据上述实施例领会本实用新型的精神，并作出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。